如右图所示,玻璃管粗细均匀(粗细可忽略不计),竖直管两封闭端内理想气体长分别为上端30cm、下端27cm,中间...
问题详情:
如右图所示,玻璃管粗细均匀(粗细可忽略不计), 竖直管两封闭端内理想气体长分别为上端30cm、下端27cm,中间水银柱长10cm.在竖直管中间接一水平玻璃管,右端开口与大气相通,用光滑活塞封闭5cm长水银柱.大气压 p0=75cmHg.
① 求活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为多少?
② 现用外力缓慢推活塞恰好将水平管中水银全部推入竖直管中,求这时上下两部分气体的长度各为多少?
【回答】
解:(1)上端封闭气体的压强:
P上=P0﹣Ph=70cmHg ① (1分)
下端封闭气体的压强:
P下=P0+Ph=80cmHg ② (2分)
(2)设玻璃管横截面积为S,气体发生等温变化,由玻意耳定律得:
对上端封闭气体,P上L上S=P上′L上′S (1分)
对上端封闭气体,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)
联立以上式解得:L上′=28cm,L下′=24cm; (2分)
答:(1)活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为70cmHg、80cmHg.
(2)上下两部分气体的长度各为28cm、24cm.
知识点:专题九 热学部分
题型:计算题
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