Question

如图所示，U形管右管内径为左管内径的倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为 76 cmHg。现向右管缓慢补充水银。

（1）若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为多大？

（2）在（1）条件下，停止补充水银，若给左管的气体加热，使管内气柱长度恢复到26cm，则左管内气体的温度为多少？

Answer 1

解：

（1）对于封闭气体有：，

由于气体发生等温变化，由玻意耳定律可得：

，           (2分)

      (2分)

(2)停止加水银时，左管水银比右管高h₁=76-52cmHg=24cmHg。对左管加热后，左管下降6cm，右管面积是左管的2倍，故右管上升3cm，左管比右管高为h₂= h₁-9cm=15cm，故封闭气体的压强。   (2分)

封闭气体在初始状态和最终状态的体积相同，由查理定律可得：

                            (2分)

      (2分)