Question

（选做题，选修3-3）如图所示，在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L，当空气柱的温度为14℃时，左

（选做题，选修3-3）如图所示，在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L，当空气柱的温度为14℃时，左臂水银柱的长度h 1 =10 cm，右臂水银柱长度h 2 =7 cm，气柱长度L=15 cm； 将U形管放入100℃水中且状态稳定时，h 1 变为7 cm。求末状态空气柱的压强和当时的大气压强(单位用cmHg)。

Answer 1

解： 对于封闭的空气柱（设大气压强为P 0 ） 初态：P 1 =P 0 +h 2 -h 1 =(P 0 -3)cmHg V 1 =LS=15S(cm 3 ) T 1 =287 K 末态：p 2 =(p 0 +3)cmHg V 2 =(L+3)S=18S(cm 3 ) T 2 =373 K 由理想气体状态方程得 解得，大气压强为P 0 =75.25 cmHg 在100℃水中时，空气柱压强为P 2 =78.25 cmHg。