Question

（2013?长宁区一模）如图，粗细均匀的U形管左端封闭，右端开口，两竖直管长均为50cm，水平管长20cm，大气压强P₀=76cmHg．左管内有一段8cm长水银封住长为30cm长的空气柱，现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气，使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降到40cmHg，求此时U形管左端被封闭气柱的长度．

Answer 1

分析：根据平衡状态表示出气体的压强，气体温度保持不变根据气体方程列出等式求解．

解答：解：P₁=（P₀-8）=76-8=68cmHg           V₁=30Scm³
假设水银柱全部进入水平管，这时左管压强为P′=40cmHg，
P′V′=P₁ V₁，
40V′=68×30S
解得V′=51S，即l′=51cm
由于51cm＞竖直管长50cm，即水银柱全部处于水平管内，所以假设成立，
此时U形管左端气柱长度为51cm．
答：此时U形管左端被封闭气柱的长度是51cm．

点评：本题考查了等温变化气态方程的应用，难点在于根据数学关系确定气体长度的变化．