Question

如圖，粗細(xì)均勻、兩端開口的U形管豎直放置，兩管的豎直部分高度為20cm，內(nèi)徑很小，水平部分BC長14cm．一空氣柱將管內(nèi)水銀分割成左右兩斷．大氣壓強(qiáng)P=76cmHg，當(dāng)空氣溫度為T=237K、長為L=8cm時，BC管內(nèi)左邊水銀柱長2cm，AB管內(nèi)水銀柱長也為2cm．求：
①右邊水銀柱總長是多少？
②當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)？

Answer 1

【答案】分析：①由于平衡，兩邊水銀面等高；
②左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)時，根據(jù)左側(cè)水銀柱平衡可以求出底部氣體的壓強(qiáng)，然后根據(jù)玻意耳定律列式求解．
解答：解：①由于氣體壓強(qiáng)為78cmHg，故右側(cè)豎直管內(nèi)水銀高也為2cm，所以右邊水銀柱總長為6cm；
②左邊水銀全部進(jìn)入豎直管時，右邊豎直管中水銀柱高也為4cm，此時氣體壓強(qiáng)為80cmHg，氣柱總長為14cm，由理想氣體狀態(tài)方程：
，可得T₂=K=392K
答：①右邊水銀柱總長是6cm；
②當(dāng)空氣柱溫度升高到392K時，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)．
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵根據(jù)平衡條件得到底部氣體的氣體壓強(qiáng)，然后根據(jù)玻意耳定律列式求解．