Question

【題目】如圖所示，粗細均勻的U形玻璃管，左側管開口向上，右側管口封閉，管內用水銀封閉了一段氣體，右管中封閉氣柱高h1=8 cm，左右液面高度差△h =4 cm，右管中水銀柱的長度大于4 cm,設大氣壓等于76 cmHg，環境溫度為27℃。求:

(i)若對封閉氣體緩慢加熱，使左管中水銀液面與右管上端對齊，氣體應升高的溫度;

(ii)若在左管中緩慢倒人水銀，使右管中氣柱高變為h3=7 cm，倒入水銀柱的長度。(用分數表示)

Answer 1

【答案】（i）。（ⅱ）

【解析】

（i）開始時，封閉氣體壓強為

設封閉氣體加熱至溫度為時，左管中水銀液面與右管上端對齊，這時右管中氣柱高為，此時封閉氣體的壓強

根據理想氣體狀態方程有

解得

；

即氣體的溫度升高了

；

（ⅱ）設倒入水銀柱的長為，封閉氣體的壓強為

氣體發生等溫變化，則

解得

即倒入的水銀柱的長為