Question

【题目】如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管又与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同．U型管左管上端封有长11cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为15cm．水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A．已知外界大气压强为75cmHg．求：

(1)A气体的压强；

(2)现将活塞缓慢向右推，使气体B的长度为10cm，此时气体A仍封闭在气体B左侧的水平玻璃管内．则最终气体B和A的压强是多少？

(3)活塞推动的距离．

Answer 1

【答案】(1)90cmHg (2) B的压强82.5cmHg，A的压强是98.5cmHg (3)10.363cm

【解析】

(1)A气体的压强pA1=PB1+Ph1=75+15=90cmHg

(2)活塞缓慢向右推的过程中，气体B做等温变化

∴75cmHg×11S=PB2×10S（设S为玻璃管横截面）

∴PB2=82.5cmHg

pA2=PB2+Ph2=82.5+16=98.5cmHg

(3)活塞缓慢向右推的过程中，气体A做等温变化

∵

∴90×10S=98.5×LA2S

∴LA2=9.137cm

末状态：气体B和C的液面高度差△h=82.5-75=7.5cm

活塞推动的距离d=1+（7.5+1）+（10-9.137）=10.363cm（近似值）