Question

（10分）如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为h＝19 cm，

（10分）如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为h＝19 cm，封闭端空气柱长度为L 1 ＝40 cm。为了使左、右两管中的水银面相平，(设外界大气压强p 0 ＝76 cmHg，空气柱温度保持不变)试问： ①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？此时封闭端空气柱的长度是多少？②注入水银过程中，外界对封闭空气做________(填“正功”“负功” 或“不做功”)，气体将______(填“吸热”或“放热”)

Answer 1

①39cm，②正功 放热

试题分析：①设U形管横截面积为S，左、右两管中的水银面相平后，封闭端空气柱长为L 2 .对空气柱有(p 0 －h)SL 1 ＝p 0 SL 2 ，（4分）得L 2 ＝30 cm（1分） 故需要再注入39 cm的水银柱（1分） ②注入水银过程中，外界对封闭空气做正功（2分），根据能量守恒，气体的温度不变，这理想气体的内能不变，气体只能放热（2分）