问题 问答题

一个“┌”型细玻璃管A、B两端开口,水平段内有一段长为5cm的水银柱,初始时长度数据如图所示.现将玻璃管B端封闭,然后将下端A插入大水银槽中,整个过程温度不变,稳定后竖直管内水银面比大水银槽面低5cm,已知大气压强为75cmHg.求:

(1)稳定后玻璃管B端水平段内被封闭气体的压强为多少?

(2)竖直管A端插入水银槽的深度h.

答案

(1)竖直段部分封闭气体初始状态:P1=75cmHg,L1=70cm    

稳定后:P2=75+5=80cmHg,

等温变化,则P1L1S=P2L2S                              

得L2=62.625cm>60cm,所以水银柱还是在水平段管内.   

稳定后B端水平段内气体压强P′2=P2=80cmHg.      

(2)稳定后水平段内气体长度L2=

P′1L′1
P′2
=
75×20
80
=18.75cm

进入竖直管内的水银长度为△h=60+35-18.75-5-62.625=8.625cm

竖直管插入水银槽的深度h=8.625+5=13.625cm.      

答:(1)稳定后玻璃管B端水平段内被封闭气体的压强为80cmHg;

(2)竖直管A端插入水银槽的深度h为13.625cm.

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