题目内容
【题目】竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管,A端封闭,C端开口,最初AB段处于水平状态,中间有一段水银将气体封闭在A端,各部分尺寸如图所示,外界大气压强=75cmHg。
(1)若从C端缓慢注入水银,使水银与端管口平齐,需要注入水银的长度为多少?
(2)若在竖直平面内将玻璃管顺时针缓慢转动90°,最终AB段处于竖直,BC段处于水平位置时,封闭气体的长度变为多少?(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)24cm;(2)6.6cm
【解析】以cmHg为压强单位.设A侧空气柱长度时的压强为;当两侧水银面的高度差为时,空气柱的长度为l2,压强为p2.
由玻意耳定律得
其中
解得,
故需要注入的水银长度
(2)设顺时针转动90°后,水银未溢出,且AB部分留有x长度的水银,
由玻意耳定律得,其中l=30cm
解得符合题意,
不合题意,舍去。
故最终封闭气体的长度为
练习册系列答案
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