如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长的玻璃管*在水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧...

问题详情：

如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长的玻璃管*在水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启上部连通左右水银的阀门A，当温度为300 K平衡时水银的位置如图(h1＝h2＝5 cm，L1＝50 cm)，大气压为75 cmHg。求：

(1)右管内空气柱的长度L2；

(2)关闭阀门A，当温度升至405 K时，左侧竖直管内气柱的长度L3。

【回答】

 (1)左管内气体压强：p1＝p0＋ph2＝80 cmHg，

右管内气体压强：p2＝p1＋ph1＝85 cmHg，

设右管内外液面高度差为h3，则p2＝p0＋ph3，得ph3＝10 cmHg，所以h3＝10 cm，

则L2＝L1－h1－h2＋h3＝50 cm。

(2)设玻璃管截面积为S，

对左侧管内的气体：p1＝80 cmHg, V1＝50S，T1＝300 K。

当温度升至405 K时，设左侧管内下部的水银面下降了x cm，则有p2＝(80＋x) cmHg，

V2＝L3S＝(50＋x)S，T2＝405 K，

依据＝

代入数据，解得x＝10 cm。

所以左侧竖直管内气柱的长度L3＝60 cm。

*：(1)50 cm　(2)60 cm

知识点：专题九 热学部分

题型：计算题