题目内容
(10分)如图所示,一端开口的L形玻璃管是由粗细不同的两部分组成的,粗管的横截面积是细管横截面积的两倍,开口管在竖直平面内,封闭端水平放置,水平段管长100 cm,竖直段管长为30 cm,在水平管内有一段长12 cm的水银封闭着一段长80 cm的空气柱,已知气柱的温度为
![]()
(1)当温度上升到
(2)至少加热到多少°C水银可以全部排出管外?
解析:
(1)
柱,
,![]()
当
时,假设水银仍在水平管内,则压强不变,
![]()
不合理,故有水银已经到达竖直管。
设竖直管中水银的高度为xcm,则有
柱,![]()
由
代入数据有
,解得
,
所以
(2)当温度升高后,水银全部进入竖直管,假设当水银在竖直管中剩下ycm时,温度就不用长高而水银会继续溢出。
则有
柱 V3![]()
由
代入相关数据
当
时,有![]()
即当
水银可以全部排出管外。
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