问题
计算题
如图所示为一均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S=1×10-4 m2,内装水银，右管内有一质量为m="0.1" kg的活塞搁在固定卡口上，卡口比左管上端高出L="20" cm，活塞与管壁间非常密封且无摩擦，右管内封闭有一定质量的气体.起初温度为t0="27" ℃时，左、右管内液面高度相等，且左管内充满水银，右管内封闭气体的压强为p1=p0=1.0×105 Pa="75" cmHg.现使右管内气体温度逐渐升高,求：
①温度升高到多少K时，右管活塞开始离开卡口上升？
②温度升高到多少K时，活塞上升到离卡口4 cm处？
答案
(1)330 K (2)396 K
题目分析：
(1)右端活塞开始上升时封闭气体压强P2=P0+mg/S，
代入数据得：
气体发生等容变化，根据查理定律得：T2=P2T1/P1，
代入数据得T2=330K
(2)活塞离开卡口后，由于气体温度逐渐升高故封闭气体发生等压变化，
根据盖—吕萨克定律得T3=V3T2/V2
代入数据得T3=396K