Question

【題目】如圖,兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細不同,右側(cè)粗管橫截面積是左側(cè)細管的2倍.管中裝有水銀,兩管中水銀面與管口距離均為h0=12cm,外界環(huán)境溫度為T0=300K,大氣壓強為p0=75cmHg,現(xiàn)將左右兩邊管口均封閉,然后對右側(cè)管內(nèi)封閉氣體加熱,直到左右兩側(cè)水銀面高度差為△h=3cm為止,整個過程中左側(cè)管內(nèi)氣體溫度始終等于環(huán)境溫度。求：

(i)左端水銀面上升的高度；

(i)右側(cè)管內(nèi)封閉氣體的最終溫度.

Answer 1

【答案】(i)2cm(ii)403K

【解析】

(i)設(shè)細管橫截面積為S，粗管橫截面積為2S，故兩邊液面高度差為3cm時，細管液面上升2cm，粗管液面下降1cm，所以左端水銀面上升的高度2cm；

(ii)由于左管溫度不變，由等溫變化可得

即

解得：

右管中的壓強變?yōu)?/span>

對右管中氣體由理想氣體狀態(tài)方程得

即

解得：