Question

【題目】如圖所示，粗細均勻的U形管，左側開口，右側封閉。右細管內有一段被水銀封閉的空氣柱，空氣柱長為l=12cm，左側水銀面上方有一塊薄絕熱板，距離管口也是l=12cm，兩管內水銀面的高度差為h=4cm。大氣壓強為P0=76cmHg，初始溫度t0=27℃�，F在將左側管口封閉，并對左側空氣柱緩慢加熱，直到左右兩管內的水銀面在同一水平線上，在這個過程中，右側空氣柱溫度保持不變，試求：

(1)右側管中氣體的最終壓強；

(2)左側管中氣體的最終溫度。

Answer 1

【答案】(1)96cmHg；(2)442K

【解析】

(1)以右管封閉氣體為研究對象

=80cmHg，=12cm，=l0cm

根據玻意耳定律

可得

=96cmHg

右管氣體最終壓強為96cmHg

(2)以左管被封閉氣體為研究對象

=76cmHg，=12cm，=(273+27)K=300K，=96cmHg，=14cm

根據理想氣體狀態方程

即

，=442K

左管氣體最終溫度為442K。