Question

【题目】如图所示，左端开口右端封闭的U形玻璃管两边粗细不同，粗玻璃管半径为细玻璃管半径的2倍，两管中装入高度差为5cm的水银，左侧封闭气体长9cm，右侧水银面距管口4cm，现将右管口用一与细管接触良好的活塞封闭（图中未画出）并使活塞缓慢推入管中，直到两管水银面等高。外界大气压强为75cmHg、环境温度不变，不计活塞与管内壁的摩擦，求：

①等高时右侧气体的压强；

②活塞移动的距离。

Answer 1

【答案】①90cmHg②4.7cm

【解析】

①设左右液面等高时，左液面上升x1cm，右液面下降x2cm，则有：

x1+x2 =5cm

2S·x1 =S·x2

可得：x1 =1cm x2 =4cm

左侧气体等温变化，根据玻意耳定律：P1V1= P1’V1’

P1= P0+h=80cmHg

P1’=90cmHg

②右边气体等温变化，根据玻意耳定律：P2V2= P2’V2’

P1= P0 =75cmHg

P2’= P1’=90cmHg

L2’=3.3cm L2’- L2=0.7cm

活塞下降d,则：d=x2=4.7cm