如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管 - 已解决

如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1=20cm（可视为理想气体

如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l₁=20cm（可视为理想气体），两管中水银面等高．现将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm．（环境温度不变，大气压强p₀=75cmHg）

①此过程中左管内的气体对外界______ （填“做正功”“做负功”或“不做功”），气体将______ （填“吸热”或“放热”）．

②求稳定后低压舱内的压强______ （用“cmHg”作单位）．

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解题思路：根据题意可知，这个过程是等温变化，找出左边气体变化前后的两个状态的状态参量，由等温变化的规律可求出左边的气体变化后的压强，从而即可求出低压仓的压强．

①此过程中左管内的气体体积增大，对外界做正功，由于气体的温度不变，所以其内能不变，气体吸收热量．

②设U型管的横截面积为S，则左端被封闭的气体初状态：

P₁=P₀，V₁=l₁S

末状态为：

P₂，V₂=（l₁+[10/2]）S

有理想气体的等温变化得：

P₁V₁=P₂V₂

代入数据得：

P₂=60cmHg

则低压仓的压强：

P=P₂-h=60-10=50cmHg

故答案为：①做正功，吸收；②50cmHg．

点评：

本题考点：理想气体的状态方程；热力学第一定律．

考点点评：解答关于理想气体的问题，要明确气体的各个状态及其状态参量，利用相应的规律进行解题；注意同一段连续的水银柱中等高的点压强相同．

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