问题
问答题
如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L=10cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差△h=2cm．设外界大气压为1.0×105Pa（即75cmHg）．为了使左、右两管中的水银面相平，求：
（ⅰ）若对封闭气体缓慢加热，温度需升高到多少℃？
（ⅱ）若温度保持27℃不变，需从右管的开口端再缓慢注入多少高度的水银柱？
答案
（ⅰ）对于封闭气体：
初态：P1=P0-△h=75-2=73（cmHg），V1=LS=10S，T1=300K；
末态：P2=P0=75cmHg，V2=（L+0.5△h）S=12s，T2=？；
根据理想气体状态方程：
=P1V1 T1 P2V2 T2
代入数据
=73×10 300
，从中求得T2=339K，t2=T2-273=66℃75×11 T2
（ⅱ）气体作等温变化，
P3=P0=75cmHg，V3=L3S
根据玻意耳定律：P1V1=P3V3
代入数据73×10=75×L3，从中求得L3=9.73cm，即闭管水银柱上升了0.27cm，
所需注入的水银柱长为H=（2+2×0.27）cm=2.54cm
答：（ⅰ）若对封闭气体缓慢加热，温度需升高到66℃；
（ii）若温度保持27°C不变，需从右管的开口端再缓慢注入2.54cm高度的水银柱．