Question

【題目】一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管上端開口且足夠長，管的橫截面積為S，內裝有密度為ρ的液體。右管內有一-質最為m的活塞放置在固定卡口上，卡口與左管頂端等高，活塞與管壁間無摩擦且不漏氣，如圖所示，溫度為時，左、右管內液面等高，兩管內空氣柱(可視為理想氣體長度）均為L，壓強為大氣壓強，重力加速度為g。現使左、右兩管溫度同時緩慢升高，在活塞離開卡口上升前，左右兩管液面保持不動。求：

①右管活塞開始離開長口上開時，氣體的溫度；

②兩管液面的高度差為L時，氣體的溫度.

Answer 1

【答案】①②

【解析】①活塞剛離開卡口時，對活塞：

得：

兩側氣體體積不變，對右管氣體，由等容變化得：

解得：

②活塞開始運動后，右管氣體做等壓變化。

對左管氣體：

由理想氣體狀態方程：

解得：