(2016·全國Ⅲ卷)一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時，管內*柱及空...

問題詳情：

(2016·全國Ⅲ卷)一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時，管內*柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內兩邊*柱高度相等時為止。求此時右側管內氣體的壓強和活塞向下移動的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動的過程中，沒有發生氣體洩漏；大氣壓強p0＝75.0 cmHg。環境溫度不變。

【回答】

144cmHg  9.42cm

【解析】：設初始時，右管中空氣柱的壓強為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強為p2=p0，長度為l2。活塞被下推h後，右管中空氣柱的壓強為p1'，長度為l1'；左管中空氣柱的壓強為p2'，長度為l2'。以cmHg為壓強單位。由題給條件得：

p1=p2(20.0–5.00)cmHg............................................................................①

.............................................................②

由玻意耳定律得

p1l1=p1'l1'....................................................................................................③

p1'=144 cmHg............................................................................................④

依題意得

p2'=p1'.........................................................................................................⑤

.....................................................⑥

由玻意耳定律得

p2l2= p2'l2'..................................................................................................⑦

聯立④⑤⑥⑦解得

h=9.42 cm.............................................................................................⑧

知識點：氣體的等溫變化

題型：計算題