题目

如图所示，竖直放置的U形管左端封闭，右端开口，左管横截面积为右管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T的空气柱，左右两管水银面高度差为h cm，外界大气压为h0 cmHg. （1） 若向右管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分)，求在右管中注入水银柱的长度h1(以cm为单位)； （2） 在两管水银面相平后，缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l ， 求此时空气柱的温度T′. 答案： 解：封闭气体等温变化： p1=h0−h ， p2=h0 ， p1l=p2l′ h1=h+3(l−l′) 解得：h1=h＋3 hh0 l 解：空气柱的长度为开始时的长度l时，左管水银面下降 hh0 l，右管水银面会上升2 hh0 l，此时空气柱的压强： p3=h0+3hh0l 由 p1T=p3T′ 解得： T′=h02+3hlh0(h0−h)T

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