Question

【题目】一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75．0 cmHg。环境温度不变。

Answer 1

【答案】9．42 cm

【解析】

试题分析：设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2=p0，长度为l2。活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1'，长度为l1'；左管中空气柱的压强为p2'，长度为l2'。以cmHg为压强单位。由题给条件得p1=p2（20．0–5．00）cmHg① ②

由玻意耳定律得：p1l1=p1'l1'③ p1'=144 cmHg④

依题意：p2'=p1'⑤

⑥

由玻意耳定律得：p2l2= p2'l2'⑦

联立④⑤⑥⑦式和题给条件得：h=9．42 cm⑧