题目内容
【题目】如图所示,粗细均匀、横截面积为S的足够长的导热细玻璃管竖直放置,管内用质量为m的水银柱密封着一定质量的理想气体,当环境温度为T,大气压强为p0时,理想气体的长度为L0,现保持温度不变将玻璃管缓慢水平放置。重力加速度为g,不计摩擦,水银始终没有从管口溢出。
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(1)求稳定后气柱的长度;
(2)若将环境温度降为
,将玻璃管平放于光滑水平桌面上并让其以加速度a向左做匀加速直线运动(如右图所示),求稳定后的气柱长度。
【答案】(1)
(2)![]()
【解析】
先根据力的平衡可求出初状态气体的压强,再借助于理想气体方程可求出不同状态下的气柱的长度。
(1)初始时封闭气体的压强
水平放置时封闭气体的压强
由理想气体方程可得:
解得:![]()
(2)若将环境温度降为
,由理想气体方程可得:
解得:
当玻璃管向左以加速度a做匀加速运动时,有
解得:
故本题答案是:(1)
(2)![]()
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