Question

【題目】如圖所示，玻璃管粗細均勻（粗細可忽略不計），豎直管兩封閉端內理想氣體長分別為上端30 cm、下端27 cm，中間水銀柱長10 cm．在豎直管中間接一水平玻璃管，右端開口與大氣相通，用光滑活塞封閉5 cm長水銀柱．大氣壓p0＝75 cmHg．

（1）求活塞上不施加外力時兩封閉氣體的壓強各為多少？

（2）現(xiàn)用外力緩慢推活塞恰好將水平管中水銀全部推入豎直管中，求這時上下兩部分氣體的長度各為多少？

Answer 1

【答案】（1）上下兩封閉氣體的壓強各為70 cmHg、80 cmHg （2）28 cm；24 cm

【解析】

試題分析： （1）上端封閉氣體的壓強

p上＝p0－ph＝70 cmHg ①

下端封閉氣體的壓強

p下＝p0＋ph＝80 cmHg ②

（2）設玻璃管橫截面積為S，氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得，對上端封閉氣體，p上L上S＝p上′L上′S

對下端封閉氣體，p下L下S＝p下′L下′S

p上′＋15＝p下′

L上′＋L下′＝52

聯(lián)立以上各式解得L上′＝28 cm，L下′＝24 cm