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问题: 物理

如图所示,一粗细均匀的U形管的一端封闭,当闭管内空气温度为31℃时,开管和闭管内的水银面在同一水平面上,闭管中空气柱长为7cm。假设大气压强始终保持为76cmHg。
(1)现将闭管空气柱加热,达到平衡时,闭管空气柱长增加到7.5cm,那么温度上升了多少度?
(2)维持闭管升高后的温度不变,从开管中再灌入水银,使闭管中的空气柱恢复到原来的长度7cm,此时开管和闭管水银面的高度差等于多少?

解答:

T0=273+31=304 ,

闭管空气柱长增加到7.5cm,则体积变为原来的15/14
同时,左边比右边高1cm,闭管空气柱压强P1=77cmHg
P1V1/T1 =P0V0/T0
T1 =P1V1T0/P0V0 =77*(15/14)*304/76*1 =330K
温度上升了330-304=26℃


闭管空气柱恒温变化
P2V2=P1V1
V2=14V1/15
P2 =15P1/14 =77*15/14 =82.5cmHg
此时开管和闭管水银面的高度差=82.5-76=6.5cm