Question

如圖所示，U形管右管內徑為左管內徑的倍，管內水銀在左管內封閉了一段長為26cm、溫度為280K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為36cm，大氣壓為 76 cmHg�，F向右管緩慢補充水銀。

（1）若保持左管內氣體的溫度不變，當左管空氣柱長度變為20cm時，左管內氣體的壓強為多大？

（2）在（1）條件下，停止補充水銀，若給左管的氣體加熱，使管內氣柱長度恢復到26cm，則左管內氣體的溫度為多少？

Answer 1

解：

（1）對于封閉氣體有：，

由于氣體發生等溫變化，由玻意耳定律可得：

，           (2分)

      (2分)

(2)停止加水銀時，左管水銀比右管高h₁=76-52cmHg=24cmHg。對左管加熱后，左管下降6cm，右管面積是左管的2倍，故右管上升3cm，左管比右管高為h₂= h₁-9cm=15cm，故封閉氣體的壓強。   (2分)

封閉氣體在初始狀態和最終狀態的體積相同，由查理定律可得：

                            (2分)

      (2分)