解题思路:①由题意,缓慢加入水银过程,温度不变,封闭气体发生等温变化,分析初态的体积、压强和末态的体积,根据玻意耳定律求出末态的压强,根据几何关系求解加入的水银的长度;
②气体的温度不变,内能不变,气体的体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律分析热传递情况.
①设末态右侧管内水银面比左侧高h,则
初态:l1=20cm,P1=P0=75cmHg
末态:l2=15cm,P2=P0+h=75+h(cmHg)
根据玻意耳定律得:P1l1=P2l2
代入解得,h=25cm
故加入水银的长度为x=2(l1-l2)+h=35cm
②由题意,气体的温度不变,则内能不变,气体的体积减小,则外界对气体做功,根据热力学第一定律气体放热.
答:①加入水银的长度是265cm;
②此过程封闭气体放热.
点评:
本题考点: 理想气体的状态方程.
考点点评: 本题首先要明确气体发生了等温变化,根据玻意耳定律和几何关系求解加入水银的长度是关键.