Question

如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长（可视为理想气体），两管中水银面等高。先将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面（环境温度不变，大气压强）

①求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg”做单位）
②此过程中左管内的气体对外界            （填“做正功”“做负功”“不做功”），气体将          （填“吸热”或放热“）。

Answer 1

①②做正功；吸热

①设U型管横截面积为S，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为，右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为，气柱长度为，稳定后低压舱内的压强为。左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得
             ①
                ②
            ③
                ④
                ⑤
由几何关系得
           ⑥
联立①②③④⑤⑥式，代入数据得
          ⑦
②做正功；吸热