Question

【题目】粗细均匀的直玻璃管AB水平放置，B端开口，A端封闭，用质量为m的可视为质点的水银滴封闭有长为l0的理想气体，初始温度为（热力学温度）T0，大气压强为P0，玻璃管横截面积为S。

①若将温度升高到T，求空气柱的长度l为多大（水银未溢出）？

②保持温度T0不变，通过绕A点的竖直轴让玻璃管水平转动，也能将空气柱增加到①中升温到T后的长度，则转动角速度ω为多少？

Answer 1

【答案】①；②

【解析】试题分析：将温度升高水银未溢出，气体做等压变化找出气体的初末状态，应用盖--吕萨克定律解题即可；保持温度T0不变，通过绕A点的竖直轴让玻璃管水平转动气体等温变化，根据玻尔定律和牛顿第二定律即可解题。

①将温度升高水银未溢出，气体做等压变化，有：，即：

解得：

②气体等温变化，有：P1V1=P3V3 ，即：P0l0S=P3lS

解得：

对水银滴，由牛顿第二定律得：

解得：