[题目]如图所示.竖直放置的U形管左端封闭.右端开口.左管横截面积为右管横截面积的2倍.在左管内用水银封闭一段长为l.温度为T的空气柱.左右两管水银面高度差为h cm.外界大气压为h0 cmHg．(1)若向右管中缓慢注入水银.直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分).求在右管中注入水银柱的长度h1,(2)在两管水银面相平后.缓慢升高气体的温度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，竖直放置的U形管左端封闭，右端开口，左管横截面积为右管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T的空气柱，左右两管水银面高度差为h cm，外界大气压为h0 cmHg．

（1）若向右管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平（原右管中水银没全部进入水平部分），求在右管中注入水银柱的长度h1（以cm为单位）；

（2）在两管水银面相平后，缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l，求此时空气柱的温度T′．

【答案】（1）h＋3l （2）T

【解析】

试题分析：（1）封闭气体等温变化：p1＝h0－h，p2＝h0，

p1l＝p2l′，h1＝h＋3（l－l′）

解得h1＝h＋3l

（2）空气柱的长度变为开始时的长度l时，左管水银面下降

l，右管水银面会上升2l，此时空气柱的压强

p3＝h0＋3l，由＝

解得T′＝T

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