Question

【题目】如图所示，粗细均匀的左端封闭，右端开口（开口端足够长），U形玻璃管，当封闭气体温度为t1 = 31℃，大气压强为p0 = 76 cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭气柱长l1 = 8.0 cm，问：

(i)当封闭气体温度t2等于多少时，左管气柱长l2为9.0 cm？

(ii)当温度达到上问温度t2时，为使左管气柱长l3为8.0 cm，则应在右管加多高的水银柱？

Answer 1

【答案】（1）78 ℃（2）11.75 cm

【解析】(i)以封闭气体为研究对象，

初状态：p01 =76 cmHg，V1 = L1S = 8S，T1 =300 K

末状态：p2 =78 cmHg，V2 = L2S = 9S，T2 = ?

根据理想气体状态方程得：

得：T2 =351 K，

则t2 = 78 ℃

(ii)使左管气柱长L恢复为8 cm的过程为等温变化

初状态：压强为78 cmHg，体积为9S

末状态：压强为(76 + h) cmHg，体积为8S

根据玻意耳定律：78 × 9S = (76 + h) × 8S

解得：h = 11.75 cm