12. 如图所示,一根两端开口、横截面积为
S=2cm
2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)。管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长
L=21cm的气柱,气体的温度为
t1=7℃,外界大气压取
p0=1.0×10
5Pa(相当于75cm高的汞柱压强)。
(1)若在活塞上放一个质量为
m=0.1kg的砝码,保持气体的温度
t1不变,则平衡后气柱为多长?(
g=10m/s
2)
(2)若保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到
t2=77℃,此时气柱为多长?
(3)若在(2)过程中,气体吸收的热量为10J,则气体的内能增加多少?