Question

【題目】如圖所示，兩端開口、粗細均勻的足夠長U型玻璃管插在容積很大的水銀槽中，管的上部有一定長度的水銀，兩段空氣柱被封閉在左右兩側的豎直管中。開啟閥門A，當各水銀液面穩定時，位置如圖所示，此時兩部分氣體溫度均為300K。已知h1=5cm，h2=10cm，右側氣體柱長度L1=60cm，大氣壓為Po=75cmHg，求：

①左則豎直管內氣體柱的長度L2；

②關閉閥門A，當右側豎直管內的氣體柱長度為L1`=68cm時(管內氣體未溢出)，則氣體溫度應升高到多少。

Answer 1

【答案】（1）60cm （2）372K

【解析】 (1)左管內氣體壓強：p1=p0+h2=85cmHg，

右管內氣體壓強：p2=p1+h1=90cmHg，

p2=p0+h3，解得右管內外液面高度差為：h3=15cm，

右管內氣柱長度為：L2=L1h1h2+h3=60cm，

所以L2=60cm；

(2)設玻璃管截面積S，由理想氣體狀態方程，有：

即： ，

解得：T2=372K。