Question

【题目】如图所示，一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置，管中用一段长的水银柱封闭一段长的空气，此时水银柱上端到管口的距离为，大气压强恒为，开始时封闭气体温度为，取为273K，求：

（1）缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出，此时封闭气体的温度．

（2）保持封闭气体温度不变，在竖直平面内缓慢转动玻璃管内水银开始从管口溢出，玻璃管转过的角度．

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】设玻璃管横截面积为S
（1）初状态：V1=L1s T1=t1+273
末状态：V2=（L1+l2）S，T2=t2+273
根据查理定律知：
代入数据解得：t2=87℃
（2）初状态：V1=L1s，P1=P0+38
设玻璃管转过角度θ后水银开始溢出
末状态：V2=（L1+l2）S，P2=P0+38cosθ
据玻意耳定律知：
P1V1=P2V2
解得：θ=60°