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ρ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ρ的液体．右管内有一质量为m的活塞与左管上端等高，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，已知大气压强为P 0 ，重力加速度为g．现使左管气体温度缓慢升高，试求：两管液面高度差为L时，左管内气体温度T．

Answer 1

对活塞有： mg+P 0 S=P 1 S 得：P 1 =P 0 + mg S 左管内气体，V 2 =3 L 2 S P 2 =P 0 + mg S +ρgL 应用理想气体状态方程有： ( P 0 + mg S )sL T 0 = ( P 0 + mg S +ρgL)S 3L 2 T 1 得：T= 3( P 0 + mg S +ρgL) T 0 2( P 0 + mg s ) 答：左管内的气体温度为： 3( P 0 + mg S +ρgL) T 0 2( P 0 + mg s )