题目内容
【题目】一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭,D端与大气相通
用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧,并将两端向下竖直放置,如图所示
此时AB侧的气体柱长度
管中AB、CD两侧的水银面高度差
现将U形管缓慢旋转
,使A、D两端在上,在转动过程中没有水银漏出
已知大气压强
求旋转后,AB、CD两侧的水银面高度差.
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【答案】AB、CD两侧的水银面高度差为1cm
【解析】
对封闭气体研究,已知初状态的体积、压强,结合玻意耳定律,通过体积变化导致压强变化求出旋转后,AB、CD两侧的水银面高度差.
对封闭气体研究,初状态时,压强为:
,体积为:
,
设旋转后,气体长度增大
,则高度差变为
,此时气体的压强为:
,体积为:![]()
根据玻意耳定律
,即:![]()
解得:![]()
根据几何关系知,AB、CD两侧的水银面高度差
.
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