题目内容
【题目】如图所示,一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,两端平齐。初始时,右管中封闭气柱长度=50cm,两管中水银柱液面高度差h=25cm。若气体可视为理想气体,玻璃管的横截面积处处相同,玻璃管气密性良好,大气压强p0=75cmHg。现沿左管内壁缓慢注入水银,当左侧液面与管口相平时,气体温度始终保持不变,求:
(1)右管中气柱的长度;
(2)所加水银柱的长度。
【答案】(1)25cm;(2)100cm
【解析】
(1)设玻璃管横截面积为S,液面升至管口时,右管中气柱长为,以右管中气体为研究对象,初状态压强
p1=p0-h=(75-25)cmHg=50cmHg
末状态压强
p2=(75+)cmHg
气体发生等温变化,由玻意耳定律:
解得
=25cm
(2)加入水银柱长度
解得
=100cm
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