Question

【题目】如图所示，U形管右管的截面积为左管的两倍，外界大气压强p0＝75cmHg。左端管口封闭，封有长h＝30cm的气柱，左右两管水银面高度差H＝15cm，环境温度t0＝27℃。

①求环境温度升高到多少摄氏度时，两侧水银面等高；

②若环境温度保持不变而在右侧管中加入水银，使两侧水银面等高，求右侧水银面升高的高度。

Answer 1

【答案】①t＝227℃ ②右侧水银面升高的高度h3＝H＋（h0－h2）＝21cm

【解析】设左侧水银面下降的高度为h1，分析可得h1+h1=H，解得h1＝10cm

根据理想气体状态方程

可知

解得t＝227℃

②当两侧水银面等高时，气体压强为p0，设气柱长为h2，由p1V1＝p3V3

可知（75－15）×30＝75×h2，得h2＝24cm

右侧水银面升高的高度h3＝H＋（h0－h2）＝21cm