Question

 如图22所示为薄壁等长U型管，左管上端封闭，右管上端开口，管的横截面积为S，内装密度为的液体，右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。当温度为T₀时，左、右管内液面高度相等，两管内空气柱长度均为L（），压强均为大气压强。现使两边温度同时逐渐升高，求：

（1）温度升高到多少时，右管活塞开始离开卡口？

（2）温度升高到多少时，左管内液面下降

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 （1）右管内活塞在离开卡口前，右管内气体压强   （2分）

右管内气体的状态变化为一等容过程，即                （2分）

所以                                                   （2分）

（2）以左管内气体为研究对象，设其初态为，LS与T₀，未态为、V₂、T₂，

则有                                                    （1分）

V₂=(L+)S                                                           （1分）

由气体状态方程                                           （2分）

                                             （2分）