Question

【題目】如圖所示，粗細均勻的U形管豎直放置，左端封閉，右端開口，左端用水銀封閉著長l1=10cm的理想氣體，當溫度為27℃時，兩管水銀面的高度差Δh=4cm。設外界大氣壓為76cmHg。

（ⅰ）當對封閉氣體緩慢加熱，溫度需升高到多少℃時左、右兩管中的水銀面將相平？

（ⅱ）設計一種除溫度變化外的方法使兩管水銀面相平。（不要計算具體數值）

Answer 1

【答案】①107 ℃②在右管中加入適量水銀(整個裝置向左加速或以左管為軸轉動)

【解析】試題分析：分別求出封閉氣體初態和末態的壓強，由氣態方程求解封閉氣體溫度需升高多少。

（1）初態：P1=P0-△h=76-4=72cmHg，V1= l1S=10S，T1=300K；
末態：P2=P0=76cmHg，V2=（l1+0.5△h）S=12S，T2=？；
根據氣體方程得：

解得：T2=380K，t2=1070C

（2）在右管中加入適量水銀(整個裝置向左加速或以左管為軸轉動)