Question

（2011?上海二模）如圖所示，粗細均勻的U形管，左端封閉，右端開口，左端用水銀封閉著長L=15cm的理想氣體，當溫度為27℃時，兩管水銀面的高度差△h=3cm．設外界大氣壓為1.0×10⁵Pa（即75cmHg）．則：
（1）若對封閉氣體緩慢加熱，為了使左、右兩管中的水銀面相平，溫度需升高到多少℃？
（2）若保持27℃不變，為了使左、右兩管中的水銀面相平，需從右管的開口端再緩慢注入的水銀柱高度h應為多少？

Answer 1

分析：能夠進行受力分析，運用平衡知識解決問題．
根據氣體狀態方程和已知的變化量去計算其它的物理量．

解答：解：（1）p₁=p_o-△h=75-3=72cmHg V₁=LS=15S T₁=300K

P1V1

T1

=

P2V2

T2

解得：T₂=343.75K
t₂=70.75℃
（2）p₃=75cmHg
V₃=L′?S p₁V₁=p₃V₃ 72×15=75×L′
∴L′=14.4cm
h=△h+2（L-L′）
=3+2×（15-14.4）
=4.2（cm）
答：（1）若對封閉氣體緩慢加熱，為了使左、右兩管中的水銀面相平，溫度需升高到70.75℃
（2）若保持27℃不變，為了使左、右兩管中的水銀面相平，需從右管的開口端再緩慢注入的水銀柱高度h應為4.2（cm）

點評：能用靜力學觀點確解決各處壓強的關系．
要注意研究過程中哪些量不變，哪些量變化．