Question

如图所示，一端封闭且粗细均匀的L型玻璃管，竖直部分长为，水平部分足够长，当温度为时，竖直管中有一段长的水银柱，封闭着一段长的空气柱，外界大气压强始终保持，求：

①被封闭空气柱长度为时的温度；

②温度升高至时，被封闭空气柱的长度。

Answer

①；②

【解析】

试题分析：①气体在初态时有：

末态时有：

由理想气体状态方程得：

所以可解得：。

②当温度升高后，竖直管中的水银将可能有一部分移至水平管内，甚至水银柱全部进入水平管．因此当温度升高至时，水银柱如何分布，需要分析后才能得知．设水银柱刚好全部进入水平管，则此时被封闭气柱长为，压强，此时的温度为，现温度升高到，可见水银柱已全部进入水平管内，末态时，此时空气柱的长度，。

考点：理想气体状态方程

【名师点睛】本题考查盖-吕萨克定律的应用；它主要应用于体积不变的过程，注意分析好初末状态的P和T，同时注意计算时不必换算单位；只要前后单位统一即可。