题目内容
【题目】如图所示,上端开口,下端封闭,竖直放置的导热玻璃管(厚度不计)长l0=100cm,玻璃管可绕O点在竖直面内360°转动。水银柱上端与玻璃管上端齐平,下端封闭长为l1=25cm的理想气体。大气压强P0=75cmHg。
i.将玻璃管从竖直位置1缓慢转动90°到水平位置2,求此时的空气柱长度;
ii.将玻璃管从竖直位置1缓慢转动180°到竖直位置3,求此时管中剩余的水银柱长度。
【答案】i :=50cm ii:
【解析】
玻璃管从竖直位置1缓慢转动90到水平位置2,温度不变,根据玻意耳定律求此时的空气柱长度;将玻璃管从竖直位置1缓慢转动180到竖直位置3,根据玻意耳定律求此时的空气柱长度;根据几何关系求此时管中剩余的水银柱长度;
解:(i):状态1:气体压强
气体长度为
状态2:气体压强
设气体长度为
由玻意耳定律:
解得:
(ii):状态3,设水银柱长度为
气体压强
气体长度为
由玻意耳定律:
解得:
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