问题 问答题

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.

答案

P1=(P0-8)=76-8=68cmHg           V1=30Scm3

假设水银柱全部进入水平管,这时左管压强为P′=40cmHg,

P′V′=P1 V1

40V′=68×30S

解得V′=51S,即l′=51cm

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.

答:此时U形管左端被封闭气柱的长度是51cm.

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