Question

（00上海卷）60 （12分）如圖所示，粗細(xì)均勻，兩端開(kāi)口的U形管豎直放置，管的內(nèi)徑很小，水平部分BC長(zhǎng)14厘米，一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段，大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于高為76厘米水銀柱的壓強(qiáng)。

（1）當(dāng)空氣柱溫度為開(kāi)，長(zhǎng)為厘米時(shí)，BC管內(nèi)左邊水銀柱長(zhǎng)2厘米，AB管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)也是2厘米，則右邊水銀柱總長(zhǎng)是多少？

（2）當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時(shí)，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)？

（3）當(dāng)空氣柱溫度為490開(kāi)時(shí)，兩豎直管內(nèi)水銀柱上表面高度各為多少？

Answer 1

（1）U形管兩端均開(kāi)口，所以兩豎直管內(nèi)水銀面高度應(yīng)相同，即右邊豎直管內(nèi)水銀柱高度為

（厘米）                          1

右邊水平管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)度為

14－－2=4（厘米）

右邊水銀柱總長(zhǎng)是

4+2=6（厘米）                     2

（2）左邊的水銀全部進(jìn)入豎直管內(nèi)時(shí)，兩豎直管內(nèi)水銀面高度均為

（厘米）                    3

此時(shí)，右邊水平管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)度為2厘米，所以空氣柱長(zhǎng)為

=14－2=12（厘米）                         4

                     5

（開(kāi)）         6

（3）設(shè)溫度為開(kāi)時(shí)，空氣柱長(zhǎng)為

等壓過(guò)程                                      7

（厘米）                    8

其中有2厘米進(jìn)入左邊豎直管內(nèi)

∴右管內(nèi)水銀面高度為（厘米）                     9

左管內(nèi)水銀上表面高度為（厘米）