题目内容
【题目】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76cm、温度为300K的空气柱，左右两管水银面高度差为6cm，大气压为76cmHg。
(1)给左管的气体加热，则当U形管两边水面等高时，左管内气体的温度为多少？
(2)在(1)问的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加入水银直到左管气柱恢复原长，问此时两管水银面的高度差。
【答案】（i）T2=342.9 K；（ii）4cm
【解析】（i）当初管内气体压强
p1= p-Δp=70 cmHg，
当左右两管内水银面相等时，气体压强
p2=76 cmHg
由于右管截面积是左管的两倍，所以左管水银面将下降4 cm，右管中水银面将上升2 cm，管内气柱长度
l2=80 cm，
根据
得 T2=342.9 K
（ii）设气柱恢复原长时压强为p3
p2V2=p3V3
得p3=80 cmHg
又Δp=p3-p2=4 cmHg
所以高度差为4 cm
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