题目内容
【题目】如图所示,下端装有阀门的U形玻璃管,粗细均匀,竖直放置,右侧开口,左侧封闭,管中一段足够长的水银柱使得左管中封闭有一段长为20cm的空气柱,左、右两管中的水银柱液面高度差为10cm,已知大气压强为p0=75 cmHg,管内气体温度为t=27°,阀门s关闭。
(1)石要使左右两管屮水银液面相平,应使左管气体的温度降低为多少?(保留一位小数)
(2)若通过打开阀门使管中的水银缓慢流出,则当两管中水银液面相平时,U形管中水银柱的总长度减少了多少?(保留一位小数)
【答案】(1)198.5K (2)15.3cm
【解析】
当左右两管屮水银液面相平,根据理想气体实验定律求左管气体的温度;通过打开阀门使管中的水银缓慢流出,当两管中水银液面相平,根据玻意耳定律和几何关系求U形管中水银柱的总长度减少;
解:(1)开始时,封闭气体压强:
当左右两管屮水银液面相平,封闭气体压强:
根据理想气体实验定律有:
解得:
(2) 通过打开阀门使管中的水银缓慢流出,当两管中水银液面相平时,设气体柱的长度为,根据玻意耳定律有:
解得:
U形管中水银柱的总长度减少了
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