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,氣體發生等温變化,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