问题
问答题
如图所示，U形管右管内径为左管内径的
倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为76cmHg．现向右管缓慢补充水银．2
（1）若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为多大？
（2）在（1）条件下，停止补充水银，若给左管的气体加热，使管内气柱长度恢复到26cm，则左管内气体的温度为多少？
答案
（1）对于封闭气体有：P1=76-36=40cmHg，V1=26S1cm3
由于气体发生等温变化，由玻意耳定律可得：P1V1=P2V2 V2=20S1cm3
得：P2=
=P1V1 V2
=52cmHg40×26S1 20S2
（2）2）P2=P0-h2=76-52=24cmHg，两侧水银面高度差是24cm；
U形管右管内径为左管内径的
倍，则管右侧面积是左侧面积的2倍，为2S，2
空气柱L3=26cm，则左管水银面下降的高度为L3-L2=26-20cm=6cm，水银的体积不变，
左侧水银面下降6cm，右侧管的横截面积是左侧横截面积的2倍，则右侧水银面上升3cm，
左右两侧水银面高度差h3=24-6-3=15cm，气体压强P3=P0-h3=76-15=61cmHg
由查理定律得：
=P1 T1
解得T3=P3 T3
=P3T1 P1
=427K．61×280 40
答：（1））当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为52cmHg
（2）使管内气柱长度恢复到26cm，则左管内气体的温度为427K