题目内容
如图所示，玻璃管粗细均匀（粗细课忽略不计），竖直管两封闭端内理想气体长分别为上端30cm、下端27cm，中间水银柱长10cm．在竖直管中间接一水平玻璃管，右端开口与大气相通，用光滑活塞封闭5cm长水银柱．大气压p0=75cmHg．（1）求活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为多少？
（2）现用外力缓慢推活塞恰好将水平管中水银全部推入竖直管中，求这时上下两部分气体的长度各为多少？
分析：（1）根据图示求出封闭气体压强．
（2）气体发生等温变化，由玻意耳定律可以分析解题．
（2）气体发生等温变化，由玻意耳定律可以分析解题．
解答：解：（1）上端封闭气体的压强：
P上=P0-Ph=75-5=70cmHg，
下端封闭气体的压强：
P下=P0+Ph=75+5=80cmHg；
（2）设玻璃管横截面积为S，
气体发生等温变化，由玻意耳定律得：
对上端封闭气体，P上L上S=P上′L上′S，
对上端封闭气体，P下L下S=P下′L下′S，
P上′+15=P下′，
L上′+L下′=52，
解得：L上′=28cm，L下′=24cm；
答：（1）活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为70cmHg、80cmHg．
（2）上下两部分气体的长度各为28cm、24cm．
P上=P0-Ph=75-5=70cmHg，
下端封闭气体的压强：
P下=P0+Ph=75+5=80cmHg；
（2）设玻璃管横截面积为S，
气体发生等温变化，由玻意耳定律得：
对上端封闭气体，P上L上S=P上′L上′S，
对上端封闭气体，P下L下S=P下′L下′S，
P上′+15=P下′，
L上′+L下′=52，
解得：L上′=28cm，L下′=24cm；
答：（1）活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为70cmHg、80cmHg．
（2）上下两部分气体的长度各为28cm、24cm．
点评：本题关键分析出各部分气体的压强，然后运用玻意耳定律分析求解．
练习册系列答案
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如图所示，一根粗细均匀的玻璃管长为80cm，一端开口，一端封闭．管内有一段25cm长的汞柱将一段空气柱封闭于管中，当玻璃管水平放置时，空气柱长为40cm．问当玻璃管开口向下竖直放置时，管内空气柱长为多少？（假设温度保持不变，外界大气压为75cmHg）
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