Question

如圖所示，在一個空的鋁制飲料罐的開口處，插入一根透明吸管，接口處用蠟密封，在吸管內引入一小段油柱（長度可以忽略）．如果不計大氣壓的變化，這就是一個簡易“氣溫計”．已知鋁罐的容積是360cm³，均勻吸管內部的橫截面積為0.2cm²，吸管的有效長度為20cm，當溫度為25℃時，油柱離管口10cm．
（1）吸管上標刻溫度值時，刻度是

 

的（選填“均勻”或“不均勻”）；
（2）估計這個氣溫計的測量范圍約為

 

（用熱力學溫度表示）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氣體方程找出體積的變化量與溫度的變化量的函數(shù)關系判斷．
（2）根據(jù)吸管的有效長度為20cm，找出氣體體積變化的范圍，再求出溫度的變化范圍．

解答：解：（1）根據(jù)蓋-呂薩克定律，

V

T

=C
則C=

V1

T1

=

362

298

cm³/k，
所以△V=C△T=

362

298

△T，
即體積的變化量與溫度的變化量成正比，吸管上標的刻度是均勻的　　
（2）因為△V=

362

298

△T，所以
△T=

298

362

△V=

298

362

×0.2×（20-10）k=1.6k
這個氣溫計可以測量的溫度為t=（25±1.6）℃，
即這個氣溫計測量的范圍是296.4K～299.6K　　　　　　
故答案為：（1）均勻；（2）296.4K～299.6K．

點評：解決該題關鍵掌握理想氣體方程得應用，注意物理量的變化范圍．