如圖1所示，左端封閉、內徑相同的U形細玻璃管豎直放置，左管中封閉有長為L=20cm的空氣柱，兩管水銀面相平，水...

問題詳情：

如圖1所示，左端封閉、內徑相同的U形細玻璃管豎直放置，左管中封閉有長為L=20cm的空氣柱，兩管水銀面相平，水銀柱足夠長．已知大氣壓強為p0=75cmHg．

（1）若將裝置翻轉180°，使U形細玻璃管豎直倒置（水銀未溢出），如圖2所示．當管中水銀靜止時，求左管中空氣柱的長度；

（2）若將圖1中的閥門S打開，緩慢流出部分水銀，然後關閉閥門S，右管水銀面下降了H=35cm，求左管水銀面下降的高度．

【回答】

考點：理想氣體的狀態方程；封閉氣體壓強．

專題：理想氣體狀態方程專題．

分析：（1）根據玻意耳定律求的即可

（2）氣體發生等温變化，由玻意耳定律求出氣體的壓強，然後再求出水銀面下降的高度

解答：  解：（1）設左管中空氣柱的長度增加h，由玻意耳定律：p0L=（p0﹣2h）（L+h）

代入數據解得：h=0或h=17.5cm

所以，左管中空氣柱的長度為20cm或37.5cm

（2）設左管水銀面下降的高度為x，左、右管水銀面的高度差為y，由幾何關係：x+y=H

由玻意耳定律：p0L=（p0﹣y）（L+x）

聯立兩式解得：x2+60x﹣700=0

解方程得：x=10cm    x=﹣70cm（捨去） 

故左管水銀面下降的高度為10cm

答：（1）左管中空氣柱的長度為20cm或37.5cm

（2）左管水銀面下降的高度為10cm

點評：本題考查了求水銀面下降的高度，根據題意求出氣體的狀態參量，應用玻意耳定律即可正確解題，解題時要注意幾何關係的應用

知識點：氣體的等温變化

題型：計算題