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】(1)82.5cmHg(2)10.363cm
【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B和C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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