Question

如圖所示，均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開口且足夠長，管的橫截面積為S，內裝密度為ρ的液體．右管內有一質量為m的活塞擱在固定卡口上，卡口與左管上端等高，活塞與管壁間無摩擦且不漏氣．溫度為時，左、右管內液面高度相等，兩管內空氣柱長度均為l，壓強均為大氣壓強．現使兩邊溫度同時逐漸升高，求：
(1)溫度升高到多少時，右管活塞開始離開卡口上升？
(2)溫度升高到多少時，左管內液面下降h？

Answer 1

（1）     （2）

(1)右管內氣體為等容過程
　　　　①
　　　�、�
　　由①②式得　�、�
　　(2)對左管內氣體列出狀態(tài)方程
　　　　④
　　＝(＋mg/S＋2ρgh)(l＋h)　�、�
　　＝(l＋h)S　�、�
　　∴　　⑦