Question

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

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T 0 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P 0 ，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P 1 ；（2）温度升高到T 1 为多少时，右管活塞开始离开卡口上升。（3）温度升高到T 2 为多少时，两管液面高度差为L。

Answer 1

（1）P 0 + （2）T 0 （1+ ）（3） （P 0 + +rgL）

试题分析：（1）活塞刚离开卡口时，对活塞 mg+P 0 S=P 1 S  得 P 1 =P 0 +    （2）两侧气体体积不变 右管气体  =   得 T 1 =T 0 （1+ ）  （3）左管内气体，V 2 = S P 2 = P 0 + +rgL 应用理想气体状态方程 = 得 T 2 = （P 0 + +rgL）