问题
问答题
如图所示,由两段粗细不同的圆筒组成的容器竖直固定,粗圆筒横截面积是细圆筒的4倍,粗圆筒中有A、B两活塞,其间封闭一定质量的理想气体,被封气柱长L=20cm.活塞A上方储有水银,水银柱高H=10cm,且上端恰好与两圆筒结合处相平.现缓慢向上推动活塞B,使活塞A向上移动5cm后保持静止,不计活塞与筒壁之间的摩擦.(设在整个过程中气体的温度不变,大气压强P0=75cmHg)求:
(i)再次静止后,被封气体的压强;
(ii)活塞B向上移动的距离.
答案
(i)根据两圆筒的截面积之比4:1,由体积相等5×S=h×
S可判断出进入细圆筒中水银柱高应为1 4
h=20cm,
所以,被封气体的压强为:P2=P0+h+
=100cmHgH 2
(ii)设再次静止时气柱长为L2,根据玻马定律,得:(P0+H)LS=P2L2S
利用几何关系可得活塞B移动的距离为:△h=(L+H)-L2-H 2
代入数值后可得:△h=8cm
故答案为:100cmHg,8cm