问题
问答题
如图所示，一根足够长的两端开口的粗细均匀的直管，竖直插入很大的水银槽中．有个质量不计的横截面积S=1cm2的活塞A，在管中封闭一段长L=10cm的理想气体．开始时A处于静止状态．现在用力F竖直向上缓慢拉动活塞A，不计管壁对A的摩擦．当F=2N时，A再次静止．设整个过程中环境温度不变，外界大气压p0=1.0×105Pa（约为75cmHg），求：
（1）A再次静止时的气体压强p2；
（2）A再次静止时的气体长度L2；
（3）在此过程中活塞A上升的距离h．
答案
（1）分别气体压强等于大气压减去拉力产生的压强，故
p2=p0-
=1.0×105Pa-F S
=0.8×105Pa；2N 1×10-4m2
（2）根据玻意耳定律得到：
p1L1S=p2L2S
带入数据：1.0×105×10=0.8×105L2
解得：L2=12.5cm
（3）由于内外气体压强的压强差为0.2×105Pa 约等于75cmHg×
=15cmHg，所以下面管中水银面上升15cm，故活塞上升的距离为增加的气体的长度与下面水银上升的距离之和2.5cm+15cm=17.5cm0.2×105Pa 1×105Pa
答：（1）A再次静止时的气体压强为0.8×105Pa；
（2）A再次静止时的气体长度为12.5cm；
（3）在此过程中活塞A上升的距离h为17.5cm．