问题
问答题
如图所示，玻璃管粗细均匀（粗细课忽略不计），竖直管两封闭端内理想气体长分别为上端30cm、下端27cm，中间水银柱长10cm．在竖直管中间接一水平玻璃管，右端开口与大气相通，用光滑活塞封闭5cm长水银柱．大气压p0=75cmHg．
（1）求活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为多少？
（2）现用外力缓慢推活塞恰好将水平管中水银全部推入竖直管中，求这时上下两部分气体的长度各为多少？
答案
（1）上端封闭气体的压强：
P上=P0-Ph=75-5=70cmHg，
下端封闭气体的压强：
P下=P0+Ph=75+5=80cmHg；
（2）设玻璃管横截面积为S，
气体发生等温变化，由玻意耳定律得：
对上端封闭气体，P上L上S=P上′L上′S，
对上端封闭气体，P下L下S=P下′L下′S，
P上′+15=P下′，
L上′+L下′=52，
解得：L上′=28cm，L下′=24cm；
答：（1）活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为70cmHg、80cmHg．
（2）上下两部分气体的长度各为28cm、24cm．