Question

【題目】如圖所示，下端裝有閥門的U形玻璃管，粗細(xì)均勻，豎直放置，右側(cè)開口，左側(cè)封閉，管中一段足夠長的水銀柱使得左管中封閉有一段長為20cm的空氣柱，左、右兩管中的水銀柱液面高度差為10cm，已知大氣壓強(qiáng)為p0=75 cmHg，管內(nèi)氣體溫度為t=27°，閥門s關(guān)閉。

(1)石要使左右兩管屮水銀液面相平，應(yīng)使左管氣體的溫度降低為多少?(保留一位小數(shù))

(2)若通過打開閥門使管中的水銀緩慢流出，則當(dāng)兩管中水銀液面相平時(shí)，U形管中水銀柱的總長度減少了多少?(保留一位小數(shù))

Answer 1

【答案】（1）198.5K （2）15.3cm

【解析】

當(dāng)左右兩管屮水銀液面相平，根據(jù)理想氣體實(shí)驗(yàn)定律求左管氣體的溫度；通過打開閥門使管中的水銀緩慢流出，當(dāng)兩管中水銀液面相平，根據(jù)玻意耳定律和幾何關(guān)系求U形管中水銀柱的總長度減少；

解：(1)開始時(shí)，封閉氣體壓強(qiáng)：

當(dāng)左右兩管屮水銀液面相平，封閉氣體壓強(qiáng)：

根據(jù)理想氣體實(shí)驗(yàn)定律有：

解得：

(2) 通過打開閥門使管中的水銀緩慢流出，當(dāng)兩管中水銀液面相平時(shí)，設(shè)氣體柱的長度為，根據(jù)玻意耳定律有：

解得：

U形管中水銀柱的總長度減少了