题目内容
一根粗细均匀的细长玻璃管如图放置,上端开口,下端封闭,玻璃管中的各段汞柱和空气柱的长度分别为:d=5 cm,L1=10 cm,h1=45 cm,L2=10 cm,h2=50 cm。此时大气压相当于75cm汞柱产生的压强,现在便玻璃管在竖直平面内缓慢地转动一周(即从开口在上端转到开口处于下端,再转到开口处于上端),转动过程中保持温度不变。求:(1)从开始位置转过180°时,被封闭的空气柱长度L2’;
(2)从开始位置转过360°时,被封闭的空气柱长度L2’’。
(1)竖直管内水银柱总长度不能超过75 cm,所以上方水银柱以上为真空,此时气体压强为50 cmHg,由(p0+h1)L2S=h2L2’S,得L2’=24 cm,此时竖直管内下端水银柱长为y=75-50=25 cm,(2)由h2L2’S=(p0+y+d)L2’’S,得L2’’=11.43 cm,
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