Question

一足夠高的直立氣缸上端開口，用一個厚度不計的活塞封閉了一段高為80 cm的氣柱，活塞的橫截面積為0. 01 m²，活塞與氣缸間的摩擦不計，氣缸側壁通過一個開口與U形管相連，開口離氣缸底部的高度為70 cm，開口管內及U形管內的氣體體積忽略不計．已知如圖所示狀態(tài)時氣體的溫度為7 ⁰C , U形管內水銀面的高度差h₁=" 5" cm，大氣壓強p₀ ="1." 0 ×10⁵ Pa保持不變，水銀的密度="13." 6×10³ kg/m³．

求：
(1)活塞的重力．
(2)現在活塞上添加沙粒，同時對氣缸內的氣體加熱，始終保持活塞的高度不變，此過程緩慢進行，當氣體的溫度升高到37℃時，U形管內水銀的高度差為多少？

Answer 1

（1）68N    (2)0.134m

解析試題分析：(1) .
(2)因為活塞的位置保持不變，所以氣缸內的氣體近似做等容變化。由可得.
考點：封閉氣體壓強、氣體的等容變化
點評：本題力學知識與氣體性質的綜合，橋梁是壓強．往往對跟氣體接觸的水銀或活塞研究，根據平衡條件或牛頓第二定律研究氣體的壓強。