解题思路:(1)向上缓慢拉动活塞,使两管内水银面高度差为h=10cm,右边水银面下降0.5h=5cm,B管中气体长度变为L0+0.5h,发生等温变化,根据玻意耳定律列式求出B管中气体的压强,即可A管中气体的压强,再对A研究,根据玻意耳定律求出后来的长度,由几何关系求解活塞上升的高度L;
(2)B管中水银面回到原来的位置,压强恢复到原始值P0=75cmHg,左右水银面相平,左管中气体压强也恢复到P0=75cmHg,对A管中气体,根据气态方程,列式求解温度.
(1)对B管中气体,发生等温变化,根据玻意耳定律得:PP0L0=PB(L0+0.5h)
代入解得,PB=60cmHg
此时A管中气体压强为PA=PB-h=50cmHg
对A管中气体,根据玻意耳定律得:P0L0=PALA,
代入LA=30cm
故活塞上升的高度L=LA-L0+0.5h=15cm
(2)固定活塞,对左管气体加热.对A管中气体,根据理想气体状态方程得
P0L0
T0=
P0(LA+0.5h)
T
代入,得[20/27+273]=[30+5/t+273]
解得,t=252℃
答:
(1)现向上缓慢拉动活塞,使两管内水银面高度差为h=10cm.活塞上升的高度L是15cm
(2)当左管内气体温度为252摄氏度时,方可使右管内水银面回到原来的位置.
点评:
本题考点: 理想气体的状态方程;封闭气体压强.
考点点评: 本题是两部分气体问题,既要隔离研究两部分气体的状态变化,运用气态方程列式,更要抓住它们之间的关系,比如压强关系,长度关系等.