Question

【题目】如图所示，一细U形管一端开口，一端封闭，用两段水银柱封闭两段空气柱在管内，初始状态时两气体的温度都为T1＝300 K，已知L1＝80 cm，L2＝25 cm，L3＝10 cm，h＝15 cm，大气压强p0＝75 cmHg，现给气体2加热，使之温度缓慢升高，求：当右端的水银柱的液面上升Δh＝15 cm时，气体2的温度．(此过程气体1的温度保持不变)

Answer 1

【答案】600 K

【解析】初状态时，气体2的压强p2＝p0＋h＝90 cmHg

气体1的压强p1＝p0＝75 cmHg

末状态时，气体2的压强p′2＝p0＋h＋L3＝100 cmHg

设末状态时，气体1的长度为L′1，末状态时，气体1的压强p′1＝p′2－(L1＋h－L′1)

气体1是等温变化：p1L1s＝p′1L′1s，得L′1＝75 cm

气体2的长度L′2＝L2＋Δh＋L1－L′1＝45 cm

根据理想气体方程得，则

得：T2＝600 K