[题目]如图所示.U形管竖直放置.右管内径为左管内径的2倍.管内水银在左管内封闭了一段长为76cm.温度为300K的空气柱.左.右两管水银面高度差为6cm.大气压为76cmHg.①给左管的气体加热.求当U形管两边水银面等高时.左管内气体的温度,②在①问的条件下.保持温度不变.往右管缓慢加入水银.直到左管气柱恢复原长.求此时两管水银面的高� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，U形管竖直放置，右管内径为左管内径的2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为76cm、温度为300K的空气柱，左、右两管水银面高度差为6cm，大气压为76cmHg。

①给左管的气体加热，求当U形管两边水银面等高时，左管内气体的温度；

②在①问的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加入水银，直到左管气柱恢复原长，求此时两管水银面的高度差。

【答案】①346.3②4.8cm

【解析】

由右管内径是左管的2倍可知，右管的横截面积是左管的4倍，所以两管水银面相平时，左侧液面下降4.8cm，右侧液面上升1.2cm，则有：

，

由公式

解得：；

(2)管中气体做等温变化，则有：，其中

解得：P3=80.8cmHg

所以右管的水银面比左管高。

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