Question

【题目】U形管左右两管粗细不等，左侧A管开口向上，封闭的右侧B管横截面积是A管的3倍．管中装入水银，大气压为p0＝76 cmHg，环境温度为27℃．A管中水银面到管口的距离为h1＝16 cm，且水银面比B管内高Δh＝4 cm．B管内空气柱长为h2＝6 cm，如图所示．欲使两管液面相平，现用小活塞把开口端封住，并给A管内气体加热，B管温度保持不变，当两管液面相平时，试求此时A管气体的温度为多少？

Answer 1

【答案】450K

【解析】

设A管横截面积为，则B管横截面积为

以B管封闭气体为研究对象

初状态：

，

设末状态的压强为，体积为

从初状态到末状态，设A管水银面下降，B管水银面上升，则有：

解得：

、

末状态的体积：

由玻意耳定律有：

由以上各式得：

以管被活塞封闭的气体为研究对象

初状态：

，，

末状态：

，

由理想气体方程：

由以上各式得：