Question

（2012?景德镇模拟）将一端封闭粗细均匀的U形管，如图所示插入水银槽内，U形管内有一段水银柱把A和B两部分气体隔离开，各部分长度均如图所示．已知在大气压p₀=75cmHg，温度为27℃，若仅将左管加热，使A和B上部水银面相平，需使左管温度升高多少？

Answer 1

分析：同一段连续的水银柱中，等高的两点压强一定相等；故A气体原来的压强等于B气体压强加上20cmHg，B气体原来压强等于P₀减去35cmHg；加热后，重新达到平衡，A气体膨胀10cm长，A气体压强等于B气体压强，假设B气体下边界下降xcm，故B气体的长度变为（10+x）cm，气压变为P₀-35cmHg-xcmHg；根据理想气体状态方程和波义耳定律分别对AB气体列式后联立求解即可．

解答：解：对A气体：

PA1VA1

TA1

=

PA2VA2

TA2

对B气体：PB1VB1=PB2VB2
其中：
PA1=PB1+20
PA2=PB2
P_B2=P₀-35-x
代人数据后联立解得：
TA2=470K
故
△T=TA2-TA1=170K
答：需使左管温度升高170K．

点评：本题关键是对两段气体分别运用理想气体状态方程和波义耳定律列式，难点在于确定A、B两段气体的压强与大气压强的关系．