热学（3-3）

一、液柱移动

1.如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm．已知大气压强为p0=75.0cmHg．现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l1′=20.0cm．假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离

．

2．如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长

（可视为理想气体），两管中水银面等高。先将右端与一低压舱

（环境温度不变，大气压强

（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面

）

①求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg”做单位）

②此过程中左管内的气体对外界 （填“做正功”“做负功”“不做功”），气体将（填“吸热”或放热“）。

3.如图所示，U形管右管横截面积为左管2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为76cm Hg．现向右管缓

慢补充水银．

①若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为多大？

②在①条件下，停止补充水银，若给左管的气体加热，使管内气柱长度恢复到26cm，则左管内气体的温度为多少？

4.如图所示，在一辆静止的小车上，竖直固定着两端开口、内径均匀的U形管，U形管的竖

直部分与水平部分的长度均为l，管内装有水银，两管内水银面距管口均为。现将U形管

的左端封闭，并让小车水平向右做匀加速直线运动，运动过程中U形管两管内水银面的高

度差恰好为持不变，求

。已知重力加速度为g，水银的密度为ρ，大气压强为p0=ρgl，环境温度保

（ⅰ）左管中封闭气体的压强p； （ⅱ）小车的加速度a。

5.如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为V0＝90 cm3的金属球

形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度为27 ℃时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1＝16cm，水银柱上方空气柱长h0＝20 cm。现在对金属球形容器缓慢加热。(已知大气压p0＝76 cmHg，U形玻璃管的横截面积为S＝0.5 cm2)．求：

（1）

当加热到多少摄氏度时，两边水银柱高度在同一水平面上？

(2)当加热到

277℃时停止加热（此时右管中还有水银），求此时金属球形容器内U形玻璃管

左侧、右两侧水银面的高度差。

6.某同学用一端封闭的U形管，研究一定质量封闭气体的压强，如图乙所示，U形管竖直放置，当封闭气柱长为L0时，两侧水银面的高度差为h ，大气压强为P0。求

①封闭气体的压强（用cmHg作单位）;

②若L0=20cm，h=8.7cm，该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银，当再注入13.3cm长水银柱时，右侧水银面恰好与管口相平齐。设环境温度不变，求