如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长U型玻璃管插在容积很大的水银槽中,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。开启阀门A,当各水银液面稳定时,位置如图所示,此时两部分气体温度均
如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长U型玻璃管插在容积很大的水银槽中,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。开启阀门A,当各水银液面稳定时,位置如图所示,此时两部分气体温度均为300K。已知h1=5cm,h2=10cm,右侧气体柱长度L1=60cm,大气压为Po=75cmHg,求:
①左则竖直管内气体柱的长度L2;
②关闭阀门A,当右侧竖直管内的气体柱长度为L1`=68cm时(管内气体未溢出),则气体温度应升高到多少。
【答案】(1)60cm (2)372K
【解析】(1)左管内气体压强:p1=p0+h2=85cmHg,
右管内气体压强:p2=p1+h1=90cmHg,
p2=p0+h3,解得右管内外液面高度差为:h3=15cm,
右管内气柱长度为:L2=L1−h1−h2+h3=60cm,
所以L2=60cm;
(2)设玻璃管截面积S,由理想气体状态方程,有:
即:,
解得:T2=372K。
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