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    15．如图所示，内径均匀的玻璃管长L=100cm，其中有一段长h=15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中．当管开口竖直向上时，封闭气柱A的长度L1=30cm．现将管以一端为轴在竖直平面内缓慢转过l80°至开口竖直向下，之后保持竖直，把开口端向下缓慢插入水银槽中，直至B端气柱长L2=30cm时为止．已知大气压强P0=75cmHg，整个过程温度保持不变．求此时管内气体A的长度L3．

    分析 玻璃管旋转过程封闭气体做等温变化，根据玻意耳定律列方程求解．把开口端向下缓慢插入水银槽中两部分气体均做等温变化，分别列玻意耳定律方程，联立即可求解．

    解答 解：玻璃管旋转过程中，对气柱A有：（P0+h）L1S=（P0-h）L1′S，
    解得：L1′=45cm，
    插入水银后，由B部分气体状态变化得：P0LBS=PB′L2S，PB′=100cmHg，
    此时A气体的长度为L3，则有：（P0+h）L1S=（PB′-h）L3S，
    解得：L3=31.8cm．
    答：此时管内气体A的长度L3为31.8cm．

    点评 该题考查了气体的等温变化，解决此类问题的关键是确定气体的状态及状态参量，要特别注意密封气体的水银柱长度的变化．

    练习册系列答案
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