Question

如图所示，粗细均匀的U形管，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体，当温度为27℃时

如图所示，粗细均匀的U形管，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差△h=3cm．设外界大气压为1.0×10 5 Pa（即75cmHg）．则：（1）若对封闭气体缓慢加热，为了使左、右两管中的水银面相平，温度需升高到多少℃？（2）若保持27℃不变，为了使左、右两管中的水银面相平，需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱高度h应为多少？

Answer 1

（1）p 1 =p o -△h=75-3=72cmHg V 1 =LS=15S T 1 =300K P 1 V 1 T 1 = P 2 V 2 T 2 解得：T 2 =343.75K t 2 =70.75℃ （2）p 3 =75cmHg V 3 =L′?S p 1 V 1 =p 3 V 3 72×15=75×L′ ∴L′=14.4cm h=△h+2（L-L′） =3+2×（15-14.4） =4.2（cm） 答：（1）若对封闭气体缓慢加热，为了使左、右两管中的水银面相平，温度需升高到70.75℃ （2）若保持27℃不变，为了使左、右两管中的水银面相平，需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱高度h应为4.2（cm）