问题
问答题
粗细均匀的U形管竖直放置，右端封闭，左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞，管内水银把气体分隔成A、B两部分．当大气压强为P0=75cmHg、温度为t0=27℃时，管内水银面在同一高度，两部分气体的长度均为L0=20cm．
（1）现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm．求活塞上升的高度L；
（2）然后固定活塞，对左管气体加热．则当左管内气体温度为多少摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．
答案
（1）对B管中气体，发生等温变化，根据玻意耳定律得：PP0L0=PB（L0+0.5h）
代入解得，PB=60cmHg
此时A管中气体压强为PA=PB-h=50cmHg
对A管中气体，根据玻意耳定律得：P0L0=PALA，
代入LA=30cm
故活塞上升的高度L=LA-L0+0.5h=15cm
（2）固定活塞，对左管气体加热．对A管中气体，根据理想气体状态方程得
=P0L0 T0 P0(LA+0.5h) T
代入，得
=20 27+273 30+5 t+273
解得，t=252℃
答：
（1）现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm．活塞上升的高度L是15cm
（2）当左管内气体温度为252摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．