Question

8．如圖為一個測溫裝置，圖中C為測溫泡，裝入水銀的U形管B管開口向上，A管通過細玻璃管與測溫泡C相通，U形管的下端通過軟管相連．測溫時，調(diào)節(jié)B管的高度，使A管中的液面保持在a處，此時根據(jù)U形管A、B兩管水銀面的高度差就能知道測溫泡所處環(huán)境的溫度．假設(shè)該測溫裝置在制定刻度時的大氣壓為76cmHg，該溫度計的0℃和30℃刻度線間的距離正好是30cm．
（1）當測溫泡中氣體溫度升高時，為使A管中的液面保持在a處，則B管應(yīng)向上（填“上”或“下”）移動；
（2）該測溫裝置的刻度應(yīng)刻在B管（ 填“A”或“B”）；
（3）由于天氣的原因會導(dǎo)致大氣壓發(fā)生變化，當實際溫度為16℃時，該溫度計的讀數(shù)為17℃，則此時大氣壓為75cmHg．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氣體狀態(tài)變化應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程分析答題；
（2）由于溫泡A內(nèi)封閉氣體的體積不變，氣體溫度變化時封閉氣體壓強變化，兩邊液面差發(fā)生變化，據(jù)此判斷刻度線在何處．
（3）封閉氣體發(fā)生等容變化，應(yīng)用查理定律可以求出大氣壓．

解答 解：（1）當測溫泡中氣體溫度升高時，氣體壓強增大，a處液面下降，為使A管中的液面保持在a處，B管應(yīng)向上移動，使A中氣體壓強增大，體積減小從而使液面回到a處．
（2）由題意可知，測溫過程要保持A中液面在a處不變，A中氣體發(fā)生等容變化，氣體溫度變化時其壓強變化，A、B兩管液面高度差發(fā)生變化，由于A中液面始終處于a處，因此刻度線應(yīng)刻在B管上．
（3）．由題意，溫度計的0℃和30℃刻度線間的距離正好是30cm，則溫度計的0℃和17℃刻度線間的距離是17cm．當天的實際溫度是16℃
氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律得：
對于大氣壓為76cmHg，溫度分別為0℃和30分別0℃和時，有$\frac{76+{h}_{1}^{\;}+30}{273+30}=\frac{76+{h}_{1}^{\;}}{273}$
對于大氣壓為76cmHg，溫度0℃和大氣壓${p}_{0}^{\;}$cmHg，溫度t=16℃，有$\frac{76+{h}_{1}^{\;}}{273}=\frac{{p}_{0}^{\;}+{h}_{1}^{\;}+17}{273+16}$
解得：${p}_{0}^{\;}=75cmHg$
故答案為：（1）上     （2）B    （3）75

點評 本題關(guān)鍵是要挖掘隱含的條件，掌握查理定律．本題考查運用物理知識處理實際問題的能力