题目内容
【题目】如图甲所示，一左端封闭、右端开口的粗细均匀长玻璃管水平放置。玻璃管的左部封有长l1=15.0cm的空气柱，中间有一段长l2=15.0cm的水银柱，右部空气柱的长度l3=30.0cm。已知大气压强p0=75.0cmHg。现将玻璃管逆时针旋转至水平放置，如图乙所示，求：
（i）水银柱上端离玻璃管开口有多远？
（ii）假设现在室温t=37℃，将图乙管中下面的空气柱进行加热，使气体温度升高多少，才能使水银柱恰好不会从管口溢出。
【答案】（i）水银柱上端离玻璃管开口的距离d= 32.5cm （ii）ΔT=780K
【解析】（i）以cmHg为压强单位，竖直放置时，玻璃管底部空气柱的压强p1=p0+15.0cmHg；水平放置时，玻璃管底部空气柱的压强p0，由玻意耳定律得：p0l1=p1lx
解得：lx=12.5cm
水银柱上端离玻璃管开口的距离d=l1+l2+l3-（lx+l2）=32.5cm
（ii）设气体温度升高ΔT，水银柱恰好不会从管口溢出，水银恰好不溢出时管内气体的体积V2=45S，由盖吕萨克定律有：
，即
解得：ΔT=780K。
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