Question

【題目】如圖所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管上端開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，管的橫截面積為S，內(nèi)裝有密度為ρ的液體.右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上，卡口與左管上端等高，活塞與管壁間無(wú)摩擦且不漏氣。溫度為T。時(shí)，左、右管內(nèi)液面等高，兩管內(nèi)空氣柱（可視為理想氣體)長(zhǎng)度均為L，壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)P0，重力加速度為g，現(xiàn)使左、右兩管溫度同時(shí)緩慢升高，在活塞離開(kāi)卡口上升前，左右兩管液面保持不動(dòng).求：

（i）溫度升高到T1為多少時(shí)，右管活塞開(kāi)始離開(kāi)卡口上升；

（ii）溫度升高到T2為多少時(shí)，兩管液面高度差為L.

Answer 1

【答案】①②

【解析】試題分析：①活塞剛離開(kāi)卡口時(shí)，對(duì)活塞mg + p 0S= p 1S得：

兩側(cè)氣體體積不變 右管氣體得：

②左管內(nèi)氣體，

應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程：

得