Question

【题目】如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口端竖直插入水银槽中（水银截面积远大于玻璃管截面积），开始时管内封闭空气的长度为20cm，玻璃管内外水银面的高度差为60cm，大气压强为75cmHg，将玻璃管沿竖直方向缓慢下移，使管内外水银面的高度差变为50cm，此时管内空气柱的长度_____cm，玻璃管竖直向下移动的距离为_____cm。

Answer 1

【答案】12 18

【解析】

根据管内外水银面的高度差，求出被封闭气体的压强，然后根据等温变化气态方程即可求解；根据几何关系求解玻璃管竖直向下移动的距离。

设玻璃管的横截面为S，封闭气体初态：P1＝P0﹣ρgh1＝15cmHg、体积为V1＝L1S＝20S，末态：P2＝P0﹣ρgh2＝25cmHg、体积为V2＝L2S，由玻意耳定律得：P1V1＝P2V2，代入数据解得：L2＝12cm由几何关系得玻璃管竖直向下移动的距离为：x＝（20+60）﹣（50+12）cm＝18cm。