题目内容
【题目】如图所示,在粗细均匀的U形管右侧,用水银封闭一段长为L1=19cm、温度为T1=280K的气体,稳定时,左右两管水银面高度差为h=6cm.已知大气压强为p0=76 cmHg.
(1)给右管密闭气体缓慢加热,当右管内气体温度为多少时,两管水银面等高.
(2)若不给右管密闭气体加热,而是向左管缓慢补充水银,也可使两管水银等高,求补充水银柱的长度.
【答案】(1)T2=352K (2)y=9cm
【解析】
(1)对于封闭气体有:p1=p0-ρgh=70cmHg
末态压强为:p2=76cmHg
当两管内水银面等高时,右管内水银面下降高度为:
由理想气体状态方程得:
又L2=L1-3=16cm
代入数据解得:T2=352K
(2)设补充水银后,右管内水银面上升x,管内气体长度为L1-x
由波意耳定律有:
解得:x=1.5cm
注入水银柱的长度为:y=h+2x=9cm
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