题目
如图所示,U型玻璃细管竖直放置,水平细管与U型细管底部相连通,各部分细管内径相同。此时U型玻璃管左、右两侧水银面高度差为15cm,C管水银面距U型玻璃管底部距离为5cm,水平细管内用小活塞封有长度为12.5cm的理想气体A,U型管左管上端封有长25cm的理想气体B,右管上端开口与大气相通,现将活塞缓慢向右压,使U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平,已知外界大气压强为75cmHg,忽略环境温度的变化,水平细管中的水银柱足够长,求:(i)气体B的长度;(ⅱ)活塞移动的距离。
答案:【答案】(ⅰ)20cm;(ⅱ)27.5cm【解析】(i)设玻璃管横截面积为S,活塞缓慢向右压的过程中,气体B做等温变化解得气体B的长度(ⅱ) 活塞缓慢向右压的过程中,各部分液柱移动情况示意如图:U形管左管中水银柱长度变化等于气柱B长度的变化U形管右管中水银柱长度变化气体A做等温变化解得气体A的长度活塞移动的距离等于A部分气体长度的变化加上U形管左右两侧水银柱长度的变化,所以