（2013•太原一模）如图所示．开口竖直向上的固定气缸内有一质量为m的活塞，在距气缸底部1.2L处有一个卡环，活塞可以在
（2013•太原一模）如图所示．开口竖直向上的固定气缸内有一质量为m的活塞，在距气缸底部1.2L处有一个卡环，活塞可以在气缸内卡环以上部分无摩擦滑动但不漏气，一“U”形管气压计，左端连接在卡环与气缸底部之间．现在气缸内封闭一定质量的空气，当温度为T0活塞静止时距气缸底部为1.5L．已知水银的密度为ρ，大气压强恒为P0，气缸横截面积为s，不计“U”形管内气体的体积，求：①气压计两管内水银柱面的高度差；
②缓慢降低气体的温度，则当活塞刚接触卡环时气体的温度与气压计两管水银面相平时气体温度的差值是多少？
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（1）被封闭气体的压强为
p0+
mg
s＝p0+ρgh
U形管左右液面高度差为
h=[m/ρs]
（2）降低温度直至活塞刚接触卡环的过程中，气体压强不变
初态P1=p0+[mg/s]，V1=1.5Ls，T1=T0
活塞刚接触卡环时
P2=P1，V2=1.2Ls，T2=？
根据盖吕萨克定律
V1
T1＝
V2
T2
T2＝
T1V2
V1＝
T0×1.2Ls
1.5Ls＝
4
5T0
从活塞接触卡环到液面相平的过程中，气体等容变化
P3=P0，V3=1.2Ls，T3=？
根据查理定律可得
p2
T2＝
p3
T3
T3＝
P3T2
P2＝
P0×
4
5T0
p0+
m
ρs＝
4p0T0s
5p0s+5mg
△T＝T2−T3＝
4mg
5(p0s+mg)T0
答：①气压计两管内水银柱面的高度差为[m/ρs]；
②当活塞刚接触卡环时气体的温度与气压计两管水银面相平时气体温度的差值是
4mg
5(p0s+mg)T0
p0+
mg
s＝p0+ρgh
U形管左右液面高度差为
h=[m/ρs]
（2）降低温度直至活塞刚接触卡环的过程中，气体压强不变
初态P1=p0+[mg/s]，V1=1.5Ls，T1=T0
活塞刚接触卡环时
P2=P1，V2=1.2Ls，T2=？
根据盖吕萨克定律
V1
T1＝
V2
T2
T2＝
T1V2
V1＝
T0×1.2Ls
1.5Ls＝
4
5T0
从活塞接触卡环到液面相平的过程中，气体等容变化
P3=P0，V3=1.2Ls，T3=？
根据查理定律可得
p2
T2＝
p3
T3
T3＝
P3T2
P2＝
P0×
4
5T0
p0+
m
ρs＝
4p0T0s
5p0s+5mg
△T＝T2−T3＝
4mg
5(p0s+mg)T0
答：①气压计两管内水银柱面的高度差为[m/ρs]；
②当活塞刚接触卡环时气体的温度与气压计两管水银面相平时气体温度的差值是
4mg
5(p0s+mg)T0
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