Question

【題目】如圖所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管上端開口且足夠長，管的橫截面積為S，內裝有密度為ρ的液體.右管內有一質量為m的活塞擱在固定卡口上，卡口與左管上端等高，活塞與管壁間無摩擦且不漏氣。溫度為T。時，左、右管內液面等高，兩管內空氣柱（可視為理想氣體)長度均為L，壓強均為大氣壓強P0，重力加速度為g，現使左、右兩管溫度同時緩慢升高，在活塞離開卡口上升前，左右兩管液面保持不動.求：

（i）溫度升高到T1為多少時，右管活塞開始離開卡口上升；

（ii）溫度升高到T2為多少時，兩管液面高度差為L.

Answer 1

【答案】①②

【解析】試題分析：①活塞剛離開卡口時，對活塞mg + p 0S= p 1S得：

兩側氣體體積不變 右管氣體得：

②左管內氣體，

應用理想氣體狀態方程：

得