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如图,粗细均匀的U形管左端封闭,右端开口,两竖直管长均为50cm,水平管长20cm,大气压强P0=76cmHg.左管内有一段8cm长水银封住长为30cm长的空气柱,现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气,使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降到40cmHg,求此时U形管左端被封闭气柱的长度.

解:P1=(P0-8)=76-8=68cmHg     (2分)

V1=30Scm3

假设水银柱全部进入水平管

这时左管压强为P′= 40cmHg,   (2分)

 P′V′ =P1 V1,            (3分)

40V′ = 68×30S

解得V′ = 51S ,即l′ =51cm   (1分)

由于51cm>竖直管长50cm,即水银柱全部处于水平管内,所以假设成立,

此时U形管左端气柱长度为51cm. (2分)

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