Question

【题目】有一内径相同的“U”形玻璃细管ABCD，A端封闭、D端开口，AB、CD长度均为40cm，BC长度为19cm。用水银封闭一定质量的理想气体在A端，竖直段水银柱长为18cm，水平段水银柱长为4cm，如图所示。已知大气压强为75cmHg，温度为27℃，现将其以BC为轴缓慢翻转直到A、D端竖直向上，求：

（1）翻转后AB管中水银柱的长度；

（2）保持A、D端竖直向上，缓慢升高A中气体的温度，使CD管中的水银柱变为18cm，求此时气体的温度。

Answer 1

【答案】（1）9cm；（2）477℃。

【解析】

（1）翻转前：p1=(75+18)cmHg=93cmHg；V1=(40-18)S=22S；T1=273+27=300K

设翻转后AB 管中水银柱的长度h，则：p2=(75-h) cmHg；V2=(40-h)S

根据玻意耳定律：

p1V1=p2V2

解得

h=9cm

（2）保持 A、D 端竖直向上，则此时p3=(75+18)cmHg=93cmHg；V1=(40+15)S=55S

根据理想气体状态方程有：

解得

则

t3=750-273=477℃