Question

【題目】U形管左右兩管粗細不等，左側A管開口向上，封閉的右側B管橫截面積是A管的3倍．管中裝入水銀，大氣壓為p0＝76 cmHg，環境溫度為27℃．A管中水銀面到管口的距離為h1＝16 cm，且水銀面比B管內高Δh＝4 cm．B管內空氣柱長為h2＝6 cm，如圖所示．欲使兩管液面相平，現用小活塞把開口端封住，并給A管內氣體加熱，B管溫度保持不變，當兩管液面相平時，試求此時A管氣體的溫度為多少？

Answer 1

【答案】450K

【解析】

設A管橫截面積為，則B管橫截面積為

以B管封閉氣體為研究對象

初狀態：

，

設末狀態的壓強為，體積為

從初狀態到末狀態，設A管水銀面下降，B管水銀面上升，則有：

解得：

、

末狀態的體積：

由玻意耳定律有：

由以上各式得：

以管被活塞封閉的氣體為研究對象

初狀態：

，，

末狀態：

，

由理想氣體方程：

由以上各式得：