如图所示,竖直放置的导热气缸,活塞横截面积为
S=0.01m
2,可在气缸内无摩擦滑动。气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通,气缸内封闭了一段高为
H=70cm的气柱(U形管内的气体体积不计)。已知活塞质量
m=6.8kg,大气压强
p0=10
5pa,水银密度
ρ=13.6×10
3kg/m
3,
g=10m/s
2。

①求U形管中左管与右管的水银面的高度差
h1;
②在活塞上加一竖直向上的拉力使U形管中左管水银面高出右管水银面
h2=5cm,求活塞平衡时与气缸底部的高度。