题目内容
【题目】如图,高为H的汽缸由导热材料制成,面积为S的轻活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分。汽缸下部通过细管与装有某种液体的开口容器相连,细管上有一个关闭的阀门K。己知容器的横截面积为
,液体的高度为2H,密度为ρ,外界大气压强恒为p0。现将K打开,经过足够长的时间后,活塞向上移动了
并稳定。活塞与汽缸之间无摩擦,整个过程不漏气,外界温度保持不变,重力加速度大小为g。求:
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①活塞稳定后,流入汽缸的液体在汽缸内的高度△h;
②阀门K打开之前,汽缸内气体的压强p。
【答案】①
②![]()
【解析】
①已知活塞为轻活塞,汽缸内上下两部分气体压强始终相等,设打开阀门后,气体压强为
,
汽缸上部分气体,由玻意耳定律有
,汽缸下部分气体,
,联立可得
;
②打开阀门后,设容器内的液面下降了
,有
,可得
,气缸和容器内的液面差
,解得
,稳定后气体的压强
,与①中的气体实验定律联立,可得
,解得
。
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