Question

【题目】某一热学装置如图所示，左侧容器开口；横截面积为左侧容器的右管竖直放置，上端封闭，导热良好，管长L0＝1.5m，粗细均匀，底部有细管与左侧连通，初始时未装液体，右管里面气体压强等于大气压。现向左侧容器缓慢注入某种液体，当左侧液面高度为h1＝1.3m时，右管内液柱高度h2＝0.5m。（已知，大气压强p0＝1.0×105Pa，右管内气体初始温度T0＝300K，取g＝10m/s2）。

①求此时右管内气体压强及该液体的密度；

②将右管内气体温度缓慢升高，则升高到多少可以刚好将右管中液体全部挤出？(不计温度变化对液体密度的影响)

Answer 1

【答案】①1.5×105 Pa，6.25×103kg/m3；②T＝562.5K

【解析】

①设右侧管的横截面积为S，对右侧管内气体，由等温变化规律得

p0V0＝p1V1

其中

V0＝L0S，V1＝(L0－h2)S

解得

p1＝1.5×105 Pa

又

p1＝p0＋ρg(h1－h2)

解得

ρ＝6.25×103 kg/m3

②对右侧管内气体，有

而

其中

解得

T＝562.5K