题目内容
【题目】一根两端开口、横截面积为S=2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21cm的气柱，气体的温度T1=280K，外界大气压取P0=1.0×105Pa（相当于75cm汞柱高的压强）。
①对气体加热，使其温度升高到T2=320K，求此时气柱的长度；
②在活塞上施加一个竖直向上的拉力F=4N，保持气体的温度T2不变，求平衡后气柱的长度及此时管内外水银面的高度差。
【答案】①
②
【解析】①被封闭气体的
初状态为 
，
， 
末状态为 
，
， 
根据盖·吕萨克定律，有
，即 
①
得 ②
②在活塞上施加拉力F后，气体的状态变为
③
根据玻意耳定律，有
，即 
④
得
⑤
⑥
所以管内外水银面的高度差为。 ⑦
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