（2014•衡阳三模）如图，内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口，AB、CD段竖直，BC、DE段水平，AB=100cm，BC=40cm，CD=50cm，DE=60cm．在水平段DE内有一长10cm的水银柱，其左端距D点10cm．在环境温度为3

Question

（2014•衡阳三模）如图，内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口，AB、CD段竖直，BC、DE段水平，AB=100cm，BC=40cm，CD=50cm，DE=60cm．在水平段DE内有一长10cm的水银柱，其左端距D点10cm．在环境温度为300K时，保持BC段水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下10cm．已知大气压为75cmHg且保持不变
（1）若环境温度缓慢升高，求温度升高到多少K时，水银柱刚好全部溢出；
（2）若环境温度缓慢降低，求温度降低到多少K时，水银柱刚好全部进入CD段．

Answer 1

（1）A端插入水银槽后，液柱向右移动10cm，
气体发生等压变化，由盖吕萨克定律可得(V1)/(T1)＝(V2)/(T2)，
解得：T2＝(V2)/(V1)T1＝(240S)/(200S)×300＝360K；
（2）当液柱刚好全部进入CD管时，水银槽中的水银将沿AB管上升10cm．
封闭气体体积及压强：V₃=160Scm³，p₃=65cmHg．
由理想气体状态方程得：(p1V1)/(T1)＝(p3V3)/(T3)，
则T3＝(p3V3)/(p1V1)T1＝(65×160S)/(75×200S)×300＝208K；
答：（1）温度升高到360K时，水银柱刚好全部溢出；
（2）温度降低到208K时，水银柱刚好全部进入CD段．