問題詳情:
如圖,一上端開口、下端封閉的細長玻璃管豎直放置。玻璃管的下部封有長l1=25.0cm的空氣柱,中間有一段長為l2=25.0cm的水銀柱,上部空氣柱的長度l3=40.0cm。已知大氣壓強為p0=75.0cmHg。現將一活塞(圖中未畫出)從玻璃管開口處緩緩往下推,使管下部空氣柱長度變為l1′=20.0cm。假設活塞下推過程中沒有漏氣,求活塞下推的距離Δl。
【回答】
解:研究玻璃管上、下兩端封閉氣體的初態和末態的狀態參量,根據大氣壓強和水銀柱長可求出封閉氣體的壓強,結合玻意耳定律求解。以cmHg為壓強單位。在活塞下推前,玻璃管下部空氣柱的壓強為:
………………①
設活塞下推後,下部空氣柱的壓強為p1′,由玻意耳定律得:
………………②
活塞下推距離為x時玻璃管上部空氣柱的長度為:
………………③
設此時玻璃管上部空氣柱的壓強為p2′,則:
………………④
由玻意耳定律得:
………………⑤
由①至⑤式及題給數據解得:
=15.0cm ………………⑥
知識點:專題九 熱學部分
題型:計算題