题目内容
【题目】如图所示，竖直放置，粗细均匀且足够长的U形玻璃管，玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度t1=7℃时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=6cm，右管水银柱上方空气柱长h0=19cm，现在左管中加入水银，保持温度不变，使两边水银柱在同一高度，大气压强p0=76cmHg。
(1)求需要加入的水银柱的长度L。
(2)若在满足(1)的条件下，通过加热使右管水银面恢复到原来的位置，求此时封闭气体的温度t2（℃）。
【答案】(1) 9cm(2) 43℃
【解析】 (1)气体的状态参量:
p1=p0-ph=76cmHg-6cmHg=70cmHg, V1=h0S=19S， p2=75cmHg, V2=hS
气体温度不变,气体发生等温变化,由玻意耳定律得:p1V1=p2V2,
即:60×10=75×h,
解得:h=17.5cm,即空气柱长度为17.5cm
加入的水银为:h1+2(h0-h)=9cm。
(2)气体的状态参量:p1=p0-ph=70cmHg,T1=280K, p3=76cmHg+3cmHg=79cmHg,
气体发生等容变化,由查理定律得: 
=
,
解得:T3=316K, t2=43℃
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