Question

如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分高度为20cm，内径很小，水平部分BC长14cm．一空气柱将管内水银分割成左右两断．大气压强P=76cmHg，当空气温度为T=237K、长为L=8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也为2cm．求：
①右边水银柱总长是多少？
②当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？

Answer 1

【答案】分析：①由于平衡，两边水银面等高；
②左边的水银恰好全部进入竖直管AB内时，根据左侧水银柱平衡可以求出底部气体的压强，然后根据玻意耳定律列式求解．
解答：解：①由于气体压强为78cmHg，故右侧竖直管内水银高也为2cm，所以右边水银柱总长为6cm；
②左边水银全部进入竖直管时，右边竖直管中水银柱高也为4cm，此时气体压强为80cmHg，气柱总长为14cm，由理想气体状态方程：
，可得T₂=K=392K
答：①右边水银柱总长是6cm；
②当空气柱温度升高到392K时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内．
点评：本题关键根据平衡条件得到底部气体的气体压强，然后根据玻意耳定律列式求解．