Question

【题目】有一如图所示导热性良好的U形容器，右管顶都封闭，容器的左右两部分横截面积之比为1：2。容器内部密封一部分水银。现测得右端部分的水银液面与容器顶端的高度h= Scm，左右两部分容器的水银面的高度差H=15cm，设大气压Po= 75 cmHg，外界环境温度t=27℃．求：

（1）向左边的容器部分缓慢注入水银，直到两边容器的水银柱恰好相乎齐时封闭气体的温度；

（2）当左右两部分的水银柱相平齐后，将整个容器置于一温控室内，然后使温控室的温度缓慢升高，直到右端容器内被密封的气体的长度为5cm时，此时温控室的温度。

Answer 1

【答案】（1） （2）390K

【解析】

（1）以右边玻璃管封闭的气体为研究对象，封闭气体等温变化，设当两管的水银液面相平时，右端被封闭的气体长度为.

初、末状态的压强和体积分别为：，

根据等温变化可得：，

解得：；

（2）空气柱的长度变为开始时的长度h时，右管水银面下降，则左管水银面会上升，此时两侧水银面高度差为，此时空气柱的压强：

根据等容变化得到：

解得：。