Question

【题目】如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长U型玻璃管插在容积很大的水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启阀门A，当各水银液面稳定时，位置如图所示，此时两部分气体温度均为300K。已知h1=5cm，h2=10cm，右侧气体柱长度L1=60cm，大气压为Po=75cmHg，求：

①左则竖直管内气体柱的长度L2；

②关闭阀门A，当右侧竖直管内的气体柱长度为L1`=68cm时(管内气体未溢出)，则气体温度应升高到多少。

Answer 1

【答案】（1）60cm （2）372K

【解析】 (1)左管内气体压强：p1=p0+h2=85cmHg，

右管内气体压强：p2=p1+h1=90cmHg，

p2=p0+h3，解得右管内外液面高度差为：h3=15cm，

右管内气柱长度为：L2=L1h1h2+h3=60cm，

所以L2=60cm；

(2)设玻璃管截面积S，由理想气体状态方程，有：

即： ，

解得：T2=372K。