题目内容
【题目】如图均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的截面积为S，内装有密度为ρ的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均为大气压强P0，重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动，试求：
（1）温度升高到T1为多少时，右管活塞开始离开卡口上升；
（2）温度升高到T2为多少时，两管液面高度差为L。
【答案】①
，
②
【解析】
①活塞刚离开卡口时，对活塞有
（1分）
得
（1分）
左、右两管内气体体积不变，对右管气体利用查理定律有
（2分）
得
（1分）
②左管内气体长度为
，压强为
（1分）
应用理想气体的状态方程有
（2分）
得
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