問題詳情:
(2019·合肥模擬)如圖所示,U形管右管內徑為左管內徑的2倍,管內水銀在左管內封閉了一段長為L=76 cm、温度為300 K的空氣柱,左右兩管水銀面高度差為h1=6 cm,大氣壓為76 cmHg。
(1)給左管的氣體加熱,則當U形管兩邊水銀面等高時,左管內氣體的温度為多少?(結果保留1位小數)
(2)在(1)問的條件下,保持温度不變,往右管緩慢加入水銀直到左管氣柱恢復原長,問此時兩管水銀面的高度差h2。
【回答】
(1)342.9 K (2)4 cm
解析:(1)左管內氣體壓強
p1=p-Δp=70 cmHg
當左右兩管內水銀面相等時,氣體壓強
p2=76 cmHg
由於右管截面積是左管的兩倍,所以左管水銀面將下降4 cm,右管中水銀面將上升2 cm,管內氣柱長度
l2=80 cm
根據
得T2=342.9 K。
(2)設氣柱恢復原長時壓強為p3
p2V2=p3V3
得p3=80 cmHg
又Δp=p3-p=4 cmHg
所以高度差為4 cm。
知識點:氣體的等温變化
題型:計算題