问题
问答题
如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞（体积可忽略），距气缸底部h0处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为s，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g．试问：
（1）初始时，水银柱两液面高度差多大？
（2）缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多少？
答案
（1）被封闭气体压强P=P0+
=P0+ρghmg s
初始时，液面高度差为h=m ρs
（2）降低温度直至液面相平的过程中，气体先等压变化，后等容变化．
初状态：P1=P0+
，V1=1.5h0s，T1=T0mg s
末状态：P2=P0，V2=1.2h0s，T2=？
根据理想气体状态方程
=P1V1 T1 P2V2 T2
代入数据，得T2=4P0T0s 5P0s+5mg
答：（1）初始时，水银柱两液面高度差为
；m ρs
（2）缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是
．4P0T0s 5P0s+5mg