Question

【题目】如图所示，粗细均匀的U形管，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差，设外界大气压为75cmHg，则

（I）若对封闭气体缓慢加热，为了使左右两管中的水银面相平，温度需升高到多少？

（2）若保持27℃不变，为了使左右两管中的水银面相平，需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱长度应为多少？

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】 (1)以封闭气体为研究对象

初态：p1=p0ρg△h=72cmHgV1=LS=15S T1=300K

末态：p2=p0=75cmHgV2=(L+△h/2)S=16.5ST2=?

根据理想气体状态方程，

代入数据得：T2=343.75K，

即为：t2=70.75℃

(2)p3=75cmHgV3=L′S

根据玻意耳定律有：P1V1=P3V3，

代入数据得：L′=14.4cm

根据几何关系,有：l=△h+2(LL′)=4.2cm