题目内容
【题目】如图所示，容积V0=90cm3的金属球形容器内封闭有一定质量的理想气体，与竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管连通，当环境温度为27°C时，U形玻璃管左侧水银面比右侧水银面高出h1=16cm，水银柱上方空气柱长h0=20cm，现在对金属球形容器缓慢加热．已知大气压强p0=76cmHg，U形玻璃管的横截面积S=0.5cm2．问：
①加热到多少摄氏度时，两边水银柱液面在同一水平面上？
②当加热到多少摄氏度时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h=24cm？（此时左管中还有水银）
【答案】①122.2℃ ②277℃
【解析】
①以封闭气体为研究对象，初始状态：p1=p0-gh1=60cmHg，V1=V0+h0S=100cm3，T1=300K
末状态：p2=p0=76cmHg，V2=V1+
=104cm3
由理想气体状态方程有：
代入数据解得：T2=395.2K
即t2=122.2℃
②对于封闭气体，末状态：p3=p0+gh=100cmHg，
由理想气体状态方程有：
代人数据解得：T2=550K
即t2=277℃
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