(2009?嘉定区二模)一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80cm的气柱,活塞的横截面积为0.01m
2,活塞与气缸间的摩擦不计.气缸侧壁通过一个开口与U形管相连,开口离气缸底部的高度为70cm,开口管内及U形管内的气体体积忽略不计.已知图所示状态时,气体的温度为7
0C,U形管内水银面的高度差h
1=5cm.大气压强p
0=1.0×10
5 Pa保持不变.水银的密度ρ=13.6×10
3 kg/m
3.
求:(1)活塞的重力.
(2)现在活塞上添加沙粒,同时对气缸内的气体加热,始终保持活塞的高度不变,此过程缓慢进行,当气体的温度升高到37℃时,U形管内水银的高度差为多少?
(3)保持上题中的沙粒质量不变,让气缸内的气体逐渐冷却,那么当气体的温度至少降为多少时,U形管内的水银面变为一样高?