题目内容
如图所示,一根粗细均匀的玻璃管长为80 cm,一端开口,一端封闭。管内有一段25 cm长的汞柱将一段空气柱封闭于管中,当玻璃管水平放置时,空气柱长为40 cm。问当玻璃管开口向下竖直放置时,管内空气柱长为多少?(假设温度保持不变,外界大气压为75cmHg)
某同学解法为:
始、末两状态的压强分别为:P1=75 cmHg ,P2=75-25=50 cmHg
此过程为等温变化,根据玻意耳定律有:P1V1=P2V2
即:L2= P1L1/ P2=75×40/50=60cm
你认为他的解法是否正确?若正确,请说明理由;若错误,也请说明理由,并且写出正确解的步骤和结果。
解:
(1)他的解法不正确。
从他的计算结果看:60cm+25cm>80cm,所以玻璃管开口向下时水银会漏出。
(2)设留在管内水银长为h
P1V1=P2V2
75×40=(75-h)×(80-h)
h≈22.67cm
管内空气柱长为:L=L0-h=(80-22.67)cm=57.33cm
解析:
略
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