题目内容

【题目】如图所示,U型玻璃细管竖直放置,水平细管又与U型玻璃细管底部相连通,各部分细管内径相同。U型管左管上端封有长11cm的理想气体B,右管上端开口并与大气相通,此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平,水银面距U型玻璃管底部为15cm。水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A。现将活塞缓慢向右推,使气体B的长度为10cm,此时气体A仍封闭在气体B左侧的玻璃管内。已知外界大气压强为75cmHg。试求:

1)最终气体B压强;

2)活塞推动的距离。

【答案】182.5cmHg210.363cm

【解析】

考查理想气体的等温变化。

1)活塞缓慢向右推的过程中,气体B做等温变化,设S为玻璃管横截面:

解得:

即最终气体B压强为82.5cmHg

2)末状态:气体BC的液面高度差:

活塞缓慢向右推的过程中,气体A做等温变化

初状态:

末状态:

由玻意耳定律:

代入数据:

解得:

活塞推动的距离:

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