问题 问答题

如图所示,粗细均匀的U形管,左端封闭,右端开口,左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体,当温度为27℃时,两管水银面的高度差△h=3cm.设外界大气压为1.0×105Pa(即75cmHg).则:

(1)若对封闭气体缓慢加热,为了使左、右两管中的水银面相平,温度需升高到多少℃?

(2)若保持27℃不变,为了使左、右两管中的水银面相平,需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱高度h应为多少?

答案

(1)p1=po-△h=75-3=72cmHg V1=LS=15S T1=300K

P1V1
T1
=
P2V2
T2

解得:T2=343.75K

t2=70.75℃

(2)p3=75cmHg

V3=L′・S p1V1=p3V3 72×15=75×L′

∴L′=14.4cm

h=△h+2(L-L′)

=3+2×(15-14.4)

=4.2(cm)

答:(1)若对封闭气体缓慢加热,为了使左、右两管中的水银面相平,温度需升高到70.75℃

(2)若保持27℃不变,为了使左、右两管中的水银面相平,需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱高度h应为4.2(cm)

单项选择题
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