Question

【題目】上端開囗的“U”形管由內徑相同的細玻璃管做成，其內徑寬度可忽略不計。其中水平部分的C管中有一理想氣體，兩側被水銀封閉。當溫度為300K時，氣柱長為l=50cm，兩側水平部分的水銀長度分別為a=5.0cm，b=8.0cm，A、B部分豎直且都足夠長，其中的水銀柱高均為h=14cm，如圖所示。不考慮溫度變化時管和水銀的膨脹，緩慢加熱氣柱使其溫度升高，已知大氣壓強為76cmHg。試求：

(1)氣柱溫度上升到多高時氣柱的壓強恰好不再變化；

(2)氣柱溫度緩慢上升到475K時氣柱的長度。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】（1）對于氣柱中的氣體，在溫度T1=300K時，壓強為：

設溫度為T2時氣柱左側水銀剛好全部壓到A管中，管中水銀高度增大

氣柱中空氣體積增大為

由理想氣體方程知：

解得：T2=380K

（2）氣體之后等壓變化

則

本題答案為(1) (2)