问题
计算题
如图,一根粗细均匀的细玻璃管开口朝上竖直防止,玻璃管中有一段长为h = 24cm的水银柱封闭了一段长为x0 = 23cm的空气柱,系统初始温度为T0 = 200K,外界大气压恒定不变为P0 = 76cmHg.现将玻璃管开口封闭,将系统温度升至T = 400K,结果发现管中水银柱上升了2cm,若空气可以看作理想气体,试求:
i. 升温后玻璃管内封闭的上下两部分空气的压强分别为多少cmHg?
ii. 玻璃管总长为多少?
答案
(1)160cmHg;184cmHg(2)87cm
题目分析:i. 设升温后下部空气压强为p,玻璃管壁横截面积S,对下部气体有
代入数据得p=184cmHg
此时上部气体压强pˊ=p-hHg=160cmHg
ii. 设上部气体最初长度为x,对上部气体有
代入数据得x=40cm
所以管总长为x0+h+x=87cm