Question

【题目】如图所示，U形管右管的截面积为左管的两倍，外界大气压强p0=75cmHg。左端管口封闭，封有长h0=30cm的气柱，左右两管水银面高度差H=15cm，环境温度t0=27℃。

①求环境温度升高到多少摄氏度时，两侧水银面等高；

②若环境温度保持不变而在右侧管中加入水银，使两侧水银面等高，求右侧水银面升高的高度。

Answer 1

【答案】（1）227℃（2）21cm

【解析】①设左侧水银面下降的高度为h1，分析可得，

解得cm

根据理想气体状态方程

可知

解得t =227℃。

②当两侧水银面等高时，气体压强为p0，设气柱长为h2，由p1V1=p3V3，

可知(75-15)×30=75×h2 ，得h2=24cm

右侧水银面升高的高度h3=H+(h0-h2)=21cm。