(选修3-3选做题)两端开口足够长的U形管内径均匀,现在向两侧注入水银,将一定质量的理想气体封闭在管中的水平部分,气柱及
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对于气柱,初态压强P 1=96cmHg,初态气柱长度L 1=10 cm,初态温度为T 1=288 K,设当温度缓慢升到T 2时,左边的水银刚好全部进入竖直管中,则此时气柱内气体压强为P 2=100 cmHg,气柱长度L 2=18 cm,根据理想气体状态方程得:

解得T 2= 540 K

因为气柱温度缓慢地升到327℃,即T 3= 600 K>T 2= 540 K,所以左管中的水银还要继续上升,而右管中的水银面不再上升,气体做等压变化,设左管中的水银继续上升x,此时气柱长度为L 3= (18+x)cm,p 3=P 2=100 cmHg,根据理想气体状态方程得:

解得x=2 cm

所以当气桂温度缓慢地升到327℃时,左右两管水银面的高度差是2 cm

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