2020版高考物理教科版大一轮复习讲义:第十三章 专题强化十四 应用气体实验定律解决“三类模型问题” Word版含解析
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中水银面与K1顶端等高,此时水银已进入K1,且K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示.设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变.已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:

图1

(1)待测气体的压强;

(2)该仪器能够测量的最大压强.

答案 (1) (2)

解析 (1)水银面上升至M的下端使玻璃泡中气体恰好被封住,设此时被封闭的气体的体积为V,压强等于待测气体的压强p.提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高时,K1中水银面比顶端低h;设此时封闭气体的压强为p1,体积为V1,则

V=V0+πd2l①

V1=πd2h②

由力学平衡条件得

p1=p+ρgh③

整个过程为等温过程,由玻意耳定律得

pV=p1V1④

联立①②③④式得

p=⑤

(2)由题意知

h≤l⑥

联立⑤⑥式有