Question

（2011?上海二模）如图所示，粗细均匀的U形管，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差△h=3cm．设外界大气压为1.0×10⁵Pa（即75cmHg）．则：
（1）若对封闭气体缓慢加热，为了使左、右两管中的水银面相平，温度需升高到多少℃？
（2）若保持27℃不变，为了使左、右两管中的水银面相平，需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱高度h应为多少？

Answer 1

分析：能够进行受力分析，运用平衡知识解决问题．
根据气体状态方程和已知的变化量去计算其它的物理量．

解答：解：（1）p₁=p_o-△h=75-3=72cmHg V₁=LS=15S T₁=300K

P1V1

T1

=

P2V2

T2

解得：T₂=343.75K
t₂=70.75℃
（2）p₃=75cmHg
V₃=L′?S p₁V₁=p₃V₃ 72×15=75×L′
∴L′=14.4cm
h=△h+2（L-L′）
=3+2×（15-14.4）
=4.2（cm）
答：（1）若对封闭气体缓慢加热，为了使左、右两管中的水银面相平，温度需升高到70.75℃
（2）若保持27℃不变，为了使左、右两管中的水银面相平，需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱高度h应为4.2（cm）

点评：能用静力学观点确解决各处压强的关系．
要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．