Question

【題目】如圖所示，粗細(xì)均勻的U形玻璃管，左側(cè)管開(kāi)口向上，右側(cè)管口封閉，管內(nèi)用水銀封閉了一段氣體，右管中封閉氣柱高h1=8 cm，左右液面高度差△h =4 cm，右管中水銀柱的長(zhǎng)度大于4 cm,設(shè)大氣壓等于76 cmHg，環(huán)境溫度為27℃。求:

(i)若對(duì)封閉氣體緩慢加熱，使左管中水銀液面與右管上端對(duì)齊，氣體應(yīng)升高的溫度;

(ii)若在左管中緩慢倒人水銀，使右管中氣柱高變?yōu)?/span>h3=7 cm，倒入水銀柱的長(zhǎng)度。(用分?jǐn)?shù)表示)

Answer 1

【答案】（i）。（ⅱ）

【解析】

（i）開(kāi)始時(shí)，封閉氣體壓強(qiáng)為

設(shè)封閉氣體加熱至溫度為時(shí)，左管中水銀液面與右管上端對(duì)齊，這時(shí)右管中氣柱高為，此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

解得

；

即氣體的溫度升高了

；

（ⅱ）設(shè)倒入水銀柱的長(zhǎng)為，封閉氣體的壓強(qiáng)為

氣體發(fā)生等溫變化，則

解得

即倒入的水銀柱的長(zhǎng)為