题目内容
【题目】如图所示，U形管左右管横截面积相同，在左管内用水银封闭一段长为28cm、温度为280K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm,外界大气压为76cmHg.若给左管的封闭气体加热，使左管内水银面下降4cm,求：
(1)此时左管内气体的压强为多少?
(2)此时左管内气体的温度为多少?
(3)加热后温度保持不变，向右管注入水银，使管内气柱长度恢复为28cm,求注入的水银在管内高度，(计算结果保留到整数，单位cm)
【答案】(1) 48cmHg (2) 
(3) 
【解析】(1)左管水银柱下降4cm，右管水银柱上升4cm，即左右两端水银柱高度差变为h′＝28cm
左管内气体的压强p2＝p0-h′＝48cmHg
(2) 设U形管左管的横截面积为S，对左管内封闭的气体：p1＝p0-h＝40cmHg；V1＝l1S＝28S；T1＝280K
p2＝p0-h′＝48cmHg；V2＝l′S＝32S；T2
由理想气体状态方程得
可得
(3)对左管内封闭的气体，当管内气柱长度恢复为28cm
P3＝？；V3＝V1＝28cm3；T3＝T2＝384K
由查理定律
解得
注入的水银高度为
本题答案是：(1) 48cmHg (2) (3)
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