Question

（12分）如图所示， 长为1m，开口竖直向上的玻璃管内，封闭着长为15cm的水银柱，封闭气体的长度为20cm，已知大气压强为75cmHg。现缓慢旋转玻璃管，求：

（1）当玻璃管水平放置时，封闭气体的长度为多少

（2）当玻璃管开口竖直向下时，封闭气体的长度为多少

Answer 1

（1）24cm （2）30cm

【解析】

试题分析：（1）以管内气体为研究对象，管口竖直向上为初态：

设管横截面积为S，则p1=75+15=90cmHg

V1=20S

水平放置为末态：p2=75cmHg

由玻意耳定律p1V1=p2V2得

所以，管内气体长24cm。

（2）以管口竖直向上为初态，管口竖直向下为末态：p2=75-15=60cmHg

由玻意耳定律得

所以，管内气体长30cm

因为30cm+15cm<100cm，所以水银不会流出。

考点：本题考查了理想气体的状态方程、封闭气体压强