问题
问答题
如图，内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口，AB、CD段竖直，BC、DE段水平，AB=100cm，BC=40cm，CD=50cm，DE=60cm．在水平段DE内有一长10cm的水银柱，其左端距D点10cm．在环境温度为300K时，保持BC段水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下10cm．已知大气压为75cmHg且保持不变
（1）若环境温度缓慢升高，求温度升高到多少K时，水银柱刚好全部溢出；
（2）若环境温度缓慢降低，求温度降低到多少K时，水银柱刚好全部进入CD段．
答案
（1）A端插入水银槽后，液柱向右移动10cm，
气体发生等压变化，由盖吕萨克定律可得
=V1 T1
，V2 T2
解得：T2=
T1=V2 V1
×300=360K；240S 200S
（2）当液柱刚好全部进入CD管时，水银槽中的水银将沿AB管上升10cm．
封闭气体体积及压强：V3=160Scm3，p3=65cmHg．
由理想气体状态方程得：
=p1V1 T1
，p3V3 T3
则T3=
T1=p3V3 p1V1
×300=208K；65×160S 75×200S
答：（1）温度升高到360K时，水银柱刚好全部溢出；
（2）温度降低到208K时，水银柱刚好全部进入CD段．