Question

（2012?景德鎮(zhèn)模擬）將一端封閉粗細均勻的U形管，如圖所示插入水銀槽內(nèi)，U形管內(nèi)有一段水銀柱把A和B兩部分氣體隔離開，各部分長度均如圖所示．已知在大氣壓p₀=75cmHg，溫度為27℃，若僅將左管加熱，使A和B上部水銀面相平，需使左管溫度升高多少？

Answer 1

分析：同一段連續(xù)的水銀柱中，等高的兩點壓強一定相等；故A氣體原來的壓強等于B氣體壓強加上20cmHg，B氣體原來壓強等于P₀減去35cmHg；加熱后，重新達到平衡，A氣體膨脹10cm長，A氣體壓強等于B氣體壓強，假設B氣體下邊界下降xcm，故B氣體的長度變?yōu)椋?0+x）cm，氣壓變?yōu)镻₀-35cmHg-xcmHg；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和波義耳定律分別對AB氣體列式后聯(lián)立求解即可．

解答：解：對A氣體：

PA1VA1

TA1

=

PA2VA2

TA2

對B氣體：PB1VB1=PB2VB2
其中：
PA1=PB1+20
PA2=PB2
P_B2=P₀-35-x
代人數(shù)據(jù)后聯(lián)立解得：
TA2=470K
故
△T=TA2-TA1=170K
答：需使左管溫度升高170K．

點評：本題關鍵是對兩段氣體分別運用理想氣體狀態(tài)方程和波義耳定律列式，難點在于確定A、B兩段氣體的壓強與大氣壓強的關系．