如圖所示，兩端開口、粗細均勻的足夠長的玻璃管*在水銀槽中，管的上部有一定長度的水銀，兩段空氣柱被封閉在左右兩側...

問題詳情：

如圖所示，兩端開口、粗細均勻的足夠長的玻璃管*在水銀槽中，管的上部有一定長度的水銀，兩段空氣柱被封閉在左右兩側的豎直管中。開啟上部連通左右水銀的閥門A，當溫度為300 K平衡時水銀的位置如圖(h1＝h2＝5 cm，L1＝50 cm)，大氣壓為75 cmHg。求：

(1)右管內空氣柱的長度L2；

(2)關閉閥門A，當溫度升至405 K時，左側豎直管內氣柱的長度L3。

【回答】

 (1)左管內氣體壓強：p1＝p0＋ph2＝80 cmHg，

右管內氣體壓強：p2＝p1＋ph1＝85 cmHg，

設右管內外液麵高度差為h3，則p2＝p0＋ph3，得ph3＝10 cmHg，所以h3＝10 cm，

則L2＝L1－h1－h2＋h3＝50 cm。

(2)設玻璃管截面積為S，

對左側管內的氣體：p1＝80 cmHg, V1＝50S，T1＝300 K。

當溫度升至405 K時，設左側管內下部的水銀面下降了x cm，則有p2＝(80＋x) cmHg，

V2＝L3S＝(50＋x)S，T2＝405 K，

依據＝

代入資料，解得x＝10 cm。

所以左側豎直管內氣柱的長度L3＝60 cm。

*：(1)50 cm　(2)60 cm

知識點：專題九 熱學部分

題型：計算題