Question

【题目】如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长l1=10cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差Δh=4cm。设外界大气压为76cmHg。

（ⅰ）当对封闭气体缓慢加热，温度需升高到多少℃时左、右两管中的水银面将相平？

（ⅱ）设计一种除温度变化外的方法使两管水银面相平。（不要计算具体数值）

Answer 1

【答案】①107 ℃②在右管中加入适量水银(整个装置向左加速或以左管为轴转动)

【解析】试题分析：分别求出封闭气体初态和末态的压强，由气态方程求解封闭气体温度需升高多少。

（1）初态：P1=P0-△h=76-4=72cmHg，V1= l1S=10S，T1=300K；
末态：P2=P0=76cmHg，V2=（l1+0.5△h）S=12S，T2=？；
根据气体方程得：

解得：T2=380K，t2=1070C

（2）在右管中加入适量水银(整个装置向左加速或以左管为轴转动)