Question

【題目】如圖所示，均勻薄壁U型管豎直放置，左管豎直部分高度大于30cm且上端封閉，右管上端 開口且足夠長，用兩段水銀封閉了 A、B兩部分理想氣體，下方水銀左右液面等高，右管上方的水銀柱高h=4cm，初狀態溫度為27℃，A氣體長度=15cm，大氣壓強.現使整個裝置緩慢升溫，當下方水銀的左右液面高度相差=10cm時，保持溫度不變，再向右管中緩慢注入水銀，使A中氣柱長度回到15cm.求：

(1)升溫后保持不變的溫度是多少攝氏度？

(2)右管中再注入的水銀高度是多少？

Answer 1

【答案】(1)177℃ (2)40cm

【解析】

（1）緩慢升溫過程中，對A中氣體分析

初態：V1=l1S；p1=p0+h=80cmHg；T1=（27+273）K=300K

末狀態：V2=（l1+△l）S； p2=p0+h+△l，

由理想氣體狀態方程得：

代入數據解得：

T2=450K；

得

t2=177℃

（2）對A氣體分析，初末態體積相同T3=T2

p3=p0+h+△h，

由查理定律得：

代入數據解得：

△h=40cm；

即再加入的水銀高40cm.