题目内容
【题目】长为100cm的内径均匀的细玻璃管,一端被封闭,一端开口,当开口竖直向上时,用20cm水银柱封住49cm长的空气柱,如图所示,当开口竖直向下时,管内被封闭的空气柱长为多少?设当时大气压强为76cmHg.
【答案】82cm;
【解析】玻璃开口向上时,水银柱产生的压强为20cmHg,故封闭气体压强为:P1=P0+20cmHg=96cmHg;
玻璃开口向下时,水银柱产生的压强为20cmHg,故封闭气体压强为:P2=P0-20cmHg=56cmHg;
根据玻意耳定律,有:
P1L1S=P2L2S
解得:
如果空气柱长84cm,因管长100cm,故水银柱长为16cm,说明水银漏出部分,设末状态水银柱长为x,
则P3=(76-x)cmHg,L3=(100-x)cm
根据玻意耳定律知P1L1S=P3L3S
代入数据解方程的x=18.4cm≈18cm
所以空气柱的长度为100-x=82cm
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