Question

【題目】如圖所示，長31 cm內(nèi)徑均勻的細玻璃管，開口向上豎直放置，齊口水銀柱封住10 cm長的空氣柱，若把玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動180°后，發(fā)現(xiàn)水銀柱長度變?yōu)?/span>15 cm，繼續(xù)緩慢轉(zhuǎn)動180°至開口端向上．求：

(1)大氣壓強的值；

(2)末狀態(tài)時空氣柱的長度．

Answer 1

【答案】　(1)75 cm Hg　(2)10.67 cm

【解析】試題分析：玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)至開口豎直向下，封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律求解大氣壓強p0的值；玻璃管重新回到開口豎直向上時，求出封閉氣體的壓強，再根據(jù)玻意耳定律求解空氣柱的長度。

（1）設(shè)細玻璃管的橫截面積為S．從開始到管口向下，封閉氣體作等溫變化．

初態(tài)：p1=p0+21cmHg；V1=10S

末態(tài)：p2=p0-15cmHg V2=（31-15）S=16S

由玻意耳定律得：p1V1= p2V2

代入得：（p0+21）×10S=（p0-15）×16S

解得：p0=75cmHg

（2）從管口向下再到管口向上，氣體經(jīng)歷了等溫變化．

P=75+15=90cmHg， V3=LS

由p1V1= p3V3

解得：