问题
问答题
左管封闭、右管开口,内径粗细均匀的玻璃U形管竖直放置。左管内封闭一定质量的理想气体,气柱长15cm,温度为27℃,足够长的右管内用长为5cm的水银柱封闭另一质量一定的理想气体,气柱长20cm,右管置于恒温环境中。此时左管内水银面位于刻度A处且比右管内水银面高5cm(如图所示),现仅对左管内气体加热至127℃(外界大气压强p0=75cmHg。)问:
(1)为使左管内水银液面仍保持在刻度A处,则必须在右管中缓慢注入多长的水银柱?
(2)此时右管内气柱的长度是多少?
答案
(1) 25cm (2)15.2cm
(1)左管内气体初态压强p1="75cmHg" ①
代入数据解得p1′="100cmHg" ③右管内气体初态压强 p2="80cmHg" ④
初态体积V2="20S" 末态压强p2′=p1′+5="105cmHg" ⑤
再注入的水银柱长度L="105-80=25cm" ⑥
(2)末态体积V′2="L2S" ⑦由玻意耳定律得p2V2=p′2V′2⑧
解得L2=15.2cm