Question

【题目】如图所示，上端开口，下端封闭，竖直放置的导热玻璃管（厚度不计）长l0=100cm，玻璃管可绕O点在竖直面内360°转动。水银柱上端与玻璃管上端齐平，下端封闭长为l1=25cm的理想气体。大气压强P0=75cmHg。

i．将玻璃管从竖直位置1缓慢转动90°到水平位置2，求此时的空气柱长度；

ii．将玻璃管从竖直位置1缓慢转动180°到竖直位置3，求此时管中剩余的水银柱长度。

Answer 1

【答案】i ：=50cm ii：

【解析】

玻璃管从竖直位置1缓慢转动90到水平位置2，温度不变，根据玻意耳定律求此时的空气柱长度；将玻璃管从竖直位置1缓慢转动180到竖直位置3，根据玻意耳定律求此时的空气柱长度；根据几何关系求此时管中剩余的水银柱长度；

解：(i)：状态1：气体压强

气体长度为

状态2：气体压强

设气体长度为

由玻意耳定律：

解得：

(ii)：状态3，设水银柱长度为

气体压强

气体长度为

由玻意耳定律：

解得：