如右圖所示，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30cm、下端27cm，中間...

問題詳情：

如右圖所示，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30cm、下端27cm，中間水銀柱長10cm．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5cm長水銀柱．大氣壓  p0=75cmHg．

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？

【回答】

解：（1）上端封閉氣體的壓強：

P上=P0﹣Ph=70cmHg  ①  （1分）

下端封閉氣體的壓強：

P下=P0+Ph=80cmHg  ②  （2分）

（2）設玻璃管橫截面積為S，氣體發生等溫變化，由玻意耳定律得：

對上端封閉氣體，P上L上S=P上′L上′S  （1分）

對上端封閉氣體，P下L下S=P下′L下′S  （1分）

P上′+15=P下′       （1分）  

L上′+L下′=52       （1分）

聯立以上式解得：L上′=28cm，L下′=24cm；   （2分）

答：（1）活塞上不施加外力時兩封閉氣體的壓強各為70cmHg、80cmHg．

（2）上下兩部分氣體的長度各為28cm、24cm．

知識點：專題九 熱學部分

題型：計算題