Question

【題目】如圖所示，粗細均勻、導熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長l=20cm（可視為理想氣體），兩管中水銀面等高．先將右端與一低壓艙（未畫出）接通，穩定后右管水銀面高出左管水銀面h=10cm（環境溫度不變，大氣壓強p0=75cmHg）．
求：穩定后低壓艙內的壓強是多少cmHg？

Answer 1

【答案】解：設U型管的橫截面積為S，則左端被封閉的氣體初狀態：

P1=P0，V1=l1S

末狀態為：

P2，V2=（l1+ ）S

有理想氣體的等溫變化得：

P1V1=P2V2

代入數據得：

P2=60cmHg

則低壓倉的壓強：

P=P2﹣h=60﹣10=50cmHg

答：穩定后低壓艙內的壓強是50cmHg．

【解析】根據題意可知，這個過程是等溫變化，找出左邊氣體變化前后的兩個狀態的狀態參量，由等溫變化的規律可求出左邊的氣體變化后的壓強，從而即可求出低壓倉的壓強．