题目内容
【题目】如图所示，U形管竖直放置，左右两管粗细均匀且相同，长度均为L=30cm，底部用细管把左右两侧连接，左上端口d封闭。用一段水银柱将一定质量的理想气体封闭在左管上部，此时cd侧的气体住长度、L1=27cm，左右两管水银面高度差h＝1cm。已知大气压强p0=76cmHg，底部细管体积不计。
(i)若将气体加热，使热力学温度变为原来的
，求此时理想气体的长度；
(ii)若将U形管缓慢旋转180°，使底部在上、开口在下，在转动过程中没有水银漏出，且温度不变，求旋转后左右两侧水银面高度差。
【答案】(1)
(2) 
【解析】
( i )假设对封闭气体加热后，水银都到了右管，则
初态:温度T1、压强
cmHg、体积
末态:温度
、压强
cmHg、体积
应用理想气体状态方程有
解得
cm>
cm
则假设成立，即加热后理想气体气柱长度为40cm
( ii )旋转后，设气柱长度缩短x，则末态，压强
、体积
应用玻意尔定律有
解得x=2cm
所以两边水银面的高度差
cm
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