Question

如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，当时气体温度为23℃水银深H=10cm，气柱长L=20cm，大气压强p=75cm Hg．现保持温度不变，使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中，
（1）此时筒内气体的压强为多少？
（2）活塞B向上移动的距离
（3）此时保持活塞B位置不变，改变气体温度，让A上方的水银刚好全部进入细筒内，则气体的温度是多少？

Answer 1

【答案】分析：根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量．
对活塞进行受力分析，运用平衡知识解决问题．
知道液体压强的公式和应用．
解答：解：开始时，气体：P₁=P+p_h=85cmHg  V₁=20S   T₁=296K
（1）使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中，粗筒横截面积是细筒的4倍，
此时筒内气体的压强P₂=p+p_h2=100cmHg  
（2）根据气体状态方程得：P₁V₁=P₂V₂  
 V₂=17S
活塞B向上移动的距离X=8cm
（3）让A上方的水银刚好全部进入细筒内，气体压强P₃=p+p_h3=115cmHg   
V₃=17S+5S=22S
=
T₃=
T₃=440.5K
t=167.5℃
答：（1）此时筒内气体的压强为100cmHg  
（2）活塞B向上移动的距离8cm
（3）此时保持活塞B位置不变，改变气体温度，让A上方的水银刚好全部进入细筒内，则气体的温度是167.5℃．
点评：能用静力学观点确解决问题．
要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．
能够用物理规律把所要研究的物理量表示出来．