Question

【题目】如图所示，粗细均匀的U形管，左侧开口，右侧封闭。右细管内有一段被水银封闭的空气柱，空气柱长为l=12cm，左侧水银面上方有一块薄绝热板，距离管口也是l=12cm，两管内水银面的高度差为h=4cm。大气压强为P0=76cmHg，初始温度t0=27℃。现在将左侧管口封闭，并对左侧空气柱缓慢加热，直到左右两管内的水银面在同一水平线上，在这个过程中，右侧空气柱温度保持不变，试求：

(1)右侧管中气体的最终压强；

(2)左侧管中气体的最终温度。

Answer 1

【答案】(1)96cmHg；(2)442K

【解析】

(1)以右管封闭气体为研究对象

=80cmHg，=12cm，=l0cm

根据玻意耳定律

可得

=96cmHg

右管气体最终压强为96cmHg

(2)以左管被封闭气体为研究对象

=76cmHg，=12cm，=(273+27)K=300K，=96cmHg，=14cm

根据理想气体状态方程

即

，=442K

左管气体最终温度为442K。