Question

（2013?嘉定区一模）如图所示，内径均匀的U形管竖直放置，内部装有水银，温度为27°C时在封闭端内的空气柱长为12cm，开口端水银面比封闭端水银面高2cm，已知大气压强为p₀=75cmHg，则当温度变为

-5.29

°C时，两侧水银面高度相等，若不改变温度而在开口管内加入25cm长的水银柱，则管内空气柱长度为

9.5

cm．

Answer 1

分析：由理想气体状态方程，找出各个量，代入公式可以求温度，设加入水银后水银面的高度差后再应用理想气体状态方程．

解答：解：由

P1V1

T1

=

P2V2

T2

知，T₂=

75×11

77×12

×300=267，86K，则t=267.86-273.15=-5.29°C，
设加入25cm水银后两侧液面差为x，则空气长度为L=11-

25-x

2

=0.5x-1.5，由P₂V₂=P₃V₃知，x=22cm，所以空气长度为L=0.5×22-1.5=9.5cm．
答案为：-5.29°C，9.5cm

点评：本题考查了理想气体状态方程的应用，注意找出各个物理量，计算时要把温度化为开尔文．