Question

【題目】如圖所示，粗細均勻，兩端開口的U形管豎直放置，管的內徑很小，水平部分BC長14cm，一空氣柱將管內水銀分隔成左右兩段，大氣壓強相當于高為76cmHg的壓強。

（1）當空氣柱溫度為T1=273K，長為l1=8cm時，BC管內左邊水銀柱長2cm，AB管內水銀柱長也是2cm，則右邊水銀柱總長是多少?

（2）當空氣柱溫度升高到多少時，左邊水銀恰好全部進入豎直管AB內?

（3）當空氣柱溫度為490K時，兩豎直管內水銀柱上表面高度各為多少？

Answer 1

【答案】（1）6cm（2）420K（3）6cm，4cm

【解析】

(1)由于左邊AB管內水銀柱長是2cm，所以右邊CD管內水銀柱長也是2cm。

右邊水銀柱總長度為：

14-2-8+2=6cm。

(2)由于：

當左邊的水銀恰好全部進入豎直管AB內時，

，

設管截面積為S，則：

，；

由理想氣體狀態方程：，代入數據有

，

得：

K

(3)由于：

cmHg，

由理想氣體狀態方程：，代入數據有

，

得：

cm，

左邊豎直管AB內水銀柱上表面高度為6cm，

右邊豎直管CD內水銀柱上表面高度為4cm。