Question

【题目】如图所示为内径均勻的U形管，其内部盛有水银，右端封闭空气柱长12cm，左 端被一重力不计的轻质活塞封闭一段长10cm的空气柱。当环境温度t1=27℃时，两 侧水银面的高度差为2cm。当环境温度变为t2时，两侧水银面的高度相等。已知大气压强p0= 75cmHg，求：

①温度t2的数值；

②左端活塞移动的距离。

Answer 1

【答案】①-5℃；②2.1cm

【解析】

设U形管的截面积为S

对右端封闭空气柱：初态：p1=77cmHg，V1=12S，T1=300K

末态：p2=75cmHg，V2=11S，T2=t2+273K

由得：

解得 t2=-5℃，T2=t2+273K=268K

②对左端封闭空气柱 V1′=10S，T1′=300K，T2′=268K，V2′=L2′S

由解得L2′=8.9cm

故活塞移动的距离△x=（10+1-8.9）cm=2.1cm