作业帮（2010•海南模拟）如图所示装置为火灾报警器的部分原理图：试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/16 11:53:15
（2010•海南模拟）如图所示装置为火灾报警器的部分原理图：试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声．在27℃时，下端封闭的空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线端点的距离L2为l0cm，管内水银柱的长度h为8cm，大气压强P0=75cmHg，则①当温度达到多少报警器会报警？
②如果再往玻璃管内注入H=8cm高的水银柱，该装置可在多少温度时报警？
①以被封闭气体为研究对象，依据题意，设试管截面积为S．
状态1：P1=P0+Ph=83cmHg，V1=L1•S=0.2•S，T1=300k；
状态2：P1=P0+Ph=83cmHg，V2=（L1+L2）•S=0.3•S，T2=？
由于气体作等压变化．根据盖•吕萨克定律可知：
V1
T1＝
V2
T2
可得：T2=
V2T1
V1=
0.3S×300
0.2SK=450K，t2=450-273=177℃
②如果再往玻璃管内注入H=8cm高的水银柱，设报警温度为T3．
状态3：P1=P0+Ph+pH=91cmHg，V3=（L1+L2-H）•S=0.22•S，T3=？
由理想气态状态方程可知：
P1V1
T1＝
P3V3
T3
可得：T3=
P3V3
P1V1T1=
91×0.22S
83×0.2S×300K≈362K，t3=362-273=89℃
答：①当温度达到177℃报警器会报警；
②如果再往玻璃管内注入H=8cm高的水银柱，该装置可在89℃温度时报警．
状态1：P1=P0+Ph=83cmHg，V1=L1•S=0.2•S，T1=300k；
状态2：P1=P0+Ph=83cmHg，V2=（L1+L2）•S=0.3•S，T2=？
由于气体作等压变化．根据盖•吕萨克定律可知：
V1
T1＝
V2
T2
可得：T2=
V2T1
V1=
0.3S×300
0.2SK=450K，t2=450-273=177℃
②如果再往玻璃管内注入H=8cm高的水银柱，设报警温度为T3．
状态3：P1=P0+Ph+pH=91cmHg，V3=（L1+L2-H）•S=0.22•S，T3=？
由理想气态状态方程可知：
P1V1
T1＝
P3V3
T3
可得：T3=
P3V3
P1V1T1=
91×0.22S
83×0.2S×300K≈362K，t3=362-273=89℃
答：①当温度达到177℃报警器会报警；
②如果再往玻璃管内注入H=8cm高的水银柱，该装置可在89℃温度时报警．
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温度 火灾 报警器电路
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