Question

【题目】如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长ll=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm．已知大气压强为P0=75.0cmHg．现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l'1=20.0cm．假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．

Answer 1

【答案】15.0 cm

【解析】试题分析：研究玻璃管上、下两端封闭气体的初态和末态的状态参量，根据大气压强和水银柱长可求出封闭气体的压强，结合玻意耳定律求解。以cmHg为压强单位。在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为：

①

设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1′，由玻意耳定律得：

②

活塞下推距离为x时玻璃管上部空气柱的长度为：

③

设此时玻璃管上部空气柱的压强为p2′，则：

④

由玻意耳定律得：

⑤

由①至⑤式及题给数据解得：

＝15.0cm ⑥