题目内容
如图均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的截面积为S，内装有密度为r 的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均为大气压强P0，重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动，试求：
①右管活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的压强P1；
②温度升高到T1为多少时，右管活塞开始离开卡口上升；
③温度升高到T2为多少时，两管液面高度差为 L。
【答案】
①P0+
②T1=T0（1+
）③T2=
（P0++rgL）
【解析】①活塞刚离开卡口时，对活塞mg+P0S=P1S
得P1 =P0+
（3分）
②两侧气体体积不变 右管气体 
=
得T1=T0（1+） （3分）
③左管内气体，V2=
S
P2= P0++rgL
应用理想气体状态方程 
= 
得T2=（P0++rgL） （3分）
本题考查气体状态方程，以活塞为研究对象分析受力，列式求解，分析两个状态根据气体状态方程求温度
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