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0.01m2,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h1=5cm.大气压强p0=1.0×105 Pa保持不变.水银的密度ρ=13.6×103 kg/m3. 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? |