题目内容
【题目】（10分）如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为280K时，被封闭的气柱长L=22cm，两边水银柱高度差h=16cm，大气压强
=76cmHg。
（1）为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为多少？
（2）封闭气体的温度重新回到280K后，为使封闭气柱长度变为20cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？
【答案】（1）
（2）
【解析】
试题（1）设玻璃管的横截面积为
，封闭气体压强为
，初始根据水银液面受力平衡可分析得
，可得
当左端水银面下降
，右端液面必然上升，则左右液面高度差变为
，此时封闭气体压强为
同样根据液面平衡可分析得
，可得
根据理想气体状态方程
，代入温度
，可得
（2）设此时封闭气体压强为
，封闭气体的长度
，根据理想气体状态方程可得
计算可得
此时作用液面高度差
左端液面上升
，右端上升
，所以开口端注入水银的长度为
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