Question

【题目】如图为一下粗上细且上端开口鼻的薄壁玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，图中大小截面积分别为S1=2 cm2、S2=1 cm2，粗、细管内水银长度分别为h1 = h2 = 2 cm，封闭气体长度为L=22 cm，水银面上方管长H=30 cm。大气压强为P0=76 cmHg，气体初始温度为570C。求：

①若缓慢升高气体温度，升高至多高方可将所有水银全部挤入细管内？

②为不溢出水银，温度不能高于多少？

Answer 1

【答案】① ②

【解析】试题分析：根据几何关系求出水银的体积，从状态1到状态2由理想气体状态方程求解；从状态2到状态3经历等压过程，列出等式求解。

（1）由于水银总体积保持不变，设水银全部进入细管水银长度为x： ，代入数据解得：

从状态1到状态2，由理想气体状态方程，有

代入数据解得：

（2）假设水银柱刚好没溢出，

从状态2到状态3经历等压过程，有：

代入数据解得：