Question

【题目】如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银柱，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门A，当两侧气体温度为390 K稳定时，水银柱的位置如图所示，其中左侧空气柱长度L1＝45 cm，左右两侧顶部的水银面的高度差为h1＝7 cm，左侧空气柱底部的水银面与水银槽面高度差为h2＝3 cm，大气压强为75 cmHg.求：

①右管内气柱的长度L2；

②关闭阀门A，当两侧气体温度升至570 K时，左侧竖直管内气柱的长度L3.(槽内水银面高度、大气压强视为不变)

Answer 1

【答案】①45 cm ②57 cm

【解析】

①左管内气体压强：p1＝p0＋h2 cmHg＝78 cmHg

右管内气体压强p2＝p1＋h1 cmHg＝85 cmHg

设水银槽中右管内与外液面高度差为h3，则p2＝p0＋h3，得h3＝10 cm

则L2＝L1－h1－h2＋h3＝45 cm

②设玻璃管横截面面积为S，由理想气体状态方程得：

解得L3＝57 cm