Question

圖中豎直圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細筒的4倍，細筒足夠長。粗筒中A、B兩輕質活塞間封有空氣，氣柱長L="20" cm．活塞A上方的水銀深H="10" cm，兩活塞與筒壁間的摩擦不計。用外力向上托住活塞B，使之處于平衡狀態，水銀面與粗筒上端相平。現使活塞B緩慢上移，直至水銀的一半被推以入細筒中，求活塞B上移的距離。設在整個過程中氣柱的溫度不變，大氣壓強p₀相當于75 cm高的水銀柱產生的壓強。

Answer 1

d=8cm

試題分析：設氣體初態的壓強為P₁，氣體末態的壓強為P₂，
則有P₁=P₀+H
設S為促圓筒的橫截面積，氣體初態的體積為V₁=SL，
P₂=P₀+H/2+2H= P₀+2.5H
設末態的氣柱長度為L^‘，氣體體積為V₂= L^‘S
由玻意爾定律得：P₁SL=P₂SL^’
活塞上移的距離為d,
L+H/2-d= L^’
帶入數據得d=8cm