题目
在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为 和 ,左边气体的压强为24.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中,气体温度不变。
答案:解:左侧气体发生等温变化 初状态:压强为: p1=24cmHg 体积为: V1=l1S 末状态:压强为 p′1 体积 V′1=l′1S 由玻意耳定律可得: p1V1=p′1V′1 右侧气体发生等温变化 初状态:压强为: p2=18cmHg 体积为: V2=l2S 末状态:压强为: p′2 体积为 V′2=l′2S 由玻意耳定律可得: p2V2=p′2V′2 将U形管缓慢平放在水平桌面上时,两侧的压强相等,即: p′1=p′2 两部分气体的长度和不变,即: l′1+l′2=30cm 联立以上方程解得: l′1=20cm l′2=10cm