Question

【题目】如图所示，粗细均匀的U形管左端封闭，O处由橡皮软管连接，左右两端竖直管内有高都为h的水银柱封住两部分理想气体A和B，右端水银柱上方和大气相通大气压强等于76cmHg，初始平衡时B部分气体总长度为96cm现将U形管右边缓慢放置水平，同时改变环境温度，已知U形管改变放置前后的环境的热力学温度之比为4/3，重新达到平衡时发现左边水银柱恰好在原位置，且右边水银柱没有进入水平管内。试求：

①水银柱的高度h；

②右管内水银柱沿管移动的距离。

Answer 1

【答案】①②

【解析】试题分析：求出气体A的压强，由查理定律可以求出热力学温度之比；求出B气体的压强，应用理想气体状态方程求出B气体后来的长度，然后求出水银柱移动的距离。

（1）A部分气体做等容变化，根据查理定律：

解得：

由于

解得：

（2）对B部分气体，根据理想气体状态方程：

设U形管的横截面积为S，倾斜后总长度为：

解得：

故水银柱移动的距离为：