Question

【題目】如圖所示，左端開口右端封閉的U形玻璃管兩邊粗細不同，粗玻璃管半徑為細玻璃管半徑的2倍，兩管中裝入高度差為5cm的水銀，左側封閉氣體長9cm，右側水銀面距管口4cm，現將右管口用一與細管接觸良好的活塞封閉（圖中未畫出）并使活塞緩慢推入管中，直到兩管水銀面等高。外界大氣壓強為75cmHg、環境溫度不變，不計活塞與管內壁的摩擦，求：

①等高時右側氣體的壓強；

②活塞移動的距離。

Answer 1

【答案】①90cmHg②4.7cm

【解析】

①設左右液面等高時，左液面上升x1cm，右液面下降x2cm，則有：

x1+x2 =5cm

2S·x1 =S·x2

可得：x1 =1cm x2 =4cm

左側氣體等溫變化，根據玻意耳定律：P1V1= P1’V1’

P1= P0+h=80cmHg

P1’=90cmHg

②右邊氣體等溫變化，根據玻意耳定律：P2V2= P2’V2’

P1= P0 =75cmHg

P2’= P1’=90cmHg

L2’=3.3cm L2’- L2=0.7cm

活塞下降d,則：d=x2=4.7cm