题目内容
【题目】如图所示,粗细均匀,两端开口的U形管竖直放置,管的内径很小,水平部分BC长14cm,一空气柱将管内水银分隔成左右两段,大气压强相当于高为76cmHg的压强。
(1)当空气柱温度为T1=273K,长为l1=8cm时,BC管内左边水银柱长2cm,AB管内水银柱长也是2cm,则右边水银柱总长是多少?
(2)当空气柱温度升高到多少时,左边水银恰好全部进入竖直管AB内?
(3)当空气柱温度为490K时,两竖直管内水银柱上表面高度各为多少?
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【答案】(1)6cm(2)420K(3)6cm,4cm
【解析】
(1)由于左边AB管内水银柱长是2cm,所以右边CD管内水银柱长也是2cm。
右边水银柱总长度为:
14-2-8+2=6cm。
(2)由于:
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当左边的水银恰好全部进入竖直管AB内时,
,
设管截面积为S,则:
,
;
由理想气体状态方程:
,代入数据有
,
得:
K
(3)由于:
cmHg,
由理想气体状态方程:
,代入数据有
,
得:
cm,
左边竖直管AB内水银柱上表面高度为6cm,
右边竖直管CD内水银柱上表面高度为4cm。
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