Question

【题目】如图，粗细均匀U型玻璃管，高H=100 cm，横截面积S=1 cm2,管内水银柱高h=50 cm，现将左侧上端封闭，右端通过忽略粗细的软管与体积为V=9.95 L的导热容器相连接。设空气温度为27 ℃保持不变，大气压强p0=75 cmHg，开始时容器阀门处于打开状态。（空气视为理想气体）

（1）将容器开口与真空泵相接，抽气一段时间后达到真空，问U型管左侧的水银将下降多少。

（2）现用打气筒（图中未画出）向抽成真空后的容器充气，每打一次可将压强为2p0、温度为3 ℃、体积为1.5 L的空气压缩到容器内，需要打几次气才能使U型管中水银恢复到初始状态。

Answer 1

【答案】（1）25cm（2）3次

【解析】

（1）对左端封闭气体，等温变化

依题意知

设左侧水银下降了x，

则：

解得x=25cm；

（2）设充气N次，对打入气体

依题意知

解得N=3次。