Question

【題目】一粗細均勻、兩端封閉的U形玻璃管豎直放置，管內水銀柱及空氣柱長度如圖所示，右側水銀柱長l1=20. 0cm，氣體壓強p1=70. 0cmHg，左側水銀柱長l2=35. 0cm，氣體的長度l3=15. 0cm，現打開U形玻璃管右側端口，求穩定后玻璃管左側氣體的長度將變為多少？設整個過程中氣體溫度保持不變，大氣壓強p0=75. 0cmHg（）

Answer 1

【答案】13. 8cm

【解析】

對左側氣體，分別列出兩個狀態的壓強、體積，根據玻意耳定律列式可求得穩定后玻璃管左側氣體的長度。

設管的橫截面積為s，左側氣體初始狀態的參量：

打開U形玻璃管右側端口，右側壓強變大，水銀向左側移動，設穩定后玻璃管左側氣體的長度將變為，則：

由玻意耳定律得：

即：

解得：

（不合題意，舍去），

答：穩定后玻璃管左側氣體的長度將變為13. 8cm。