如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长的玻璃管*在水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧...
问题详情:
如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长的玻璃管*在水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300 K平衡时水银的位置如图(h1=h2=5 cm,L1=50 cm),大气压为75 cmHg。求:
(1)右管内空气柱的长度L2;
(2)关闭阀门A,当温度升至405 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3。
【回答】
(1)左管内气体压强:p1=p0+ph2=80 cmHg,
右管内气体压强:p2=p1+ph1=85 cmHg,
设右管内外液面高度差为h3,则p2=p0+ph3,得ph3=10 cmHg,所以h3=10 cm,
则L2=L1-h1-h2+h3=50 cm。
(2)设玻璃管截面积为S,
对左侧管内的气体:p1=80 cmHg, V1=50S,T1=300 K。
当温度升至405 K时,设左侧管内下部的水银面下降了x cm,则有p2=(80+x) cmHg,
V2=L3S=(50+x)S,T2=405 K,
依据=
代入数据,解得x=10 cm。
所以左侧竖直管内气柱的长度L3=60 cm。
*:(1)50 cm (2)60 cm
知识点:专题九 热学部分
题型:计算题
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