Question

一根两端封闭粗细均匀的直玻璃中有一段长57厘米的水银柱，在水银柱两边各有一段空气柱（如右图）。当玻璃管水平放置，两段空气柱长度均为30厘米，压强都是一个标准大气压，现将玻璃管缓慢竖立起来，则上下两段空气柱的长度分别为（    ）

A．30厘米，30厘米

B．35厘米，25厘米

C．40厘米，20厘米

D．45厘米，15厘米

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】被密闭在直玻璃管左右两端的气体可以视为理想气体；分别以它们为研究对象，设标准大气压为P₀，缓慢竖立的过程可以看成是等温过程，竖立后上部气体的长度为，压强为，下部气体的长度为，压强为，管的横截面积为S，则有：

；

又因为：

联立以上各式，可以求出正确结果，答案为C选项。

思路分析：分别对两部分气体研究，由于是缓慢过程，视为等温过程；同时注意两者压强之间的关系和气柱长度之间的关系。

试题点评：本题是研究两部分气体，强调了缓慢变化，但是两部分气体之间的压强有联系。