如图1所示,左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长为L=20cm的空气柱,两管水银面相平,水...
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如图1所示,左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长为L=20cm的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长.已知大气压强为p0=75cmHg.
(1)若将装置翻转180°,使U形细玻璃管竖直倒置(水银未溢出),如图2所示.当管中水银静止时,求左管中空气柱的长度;
(2)若将图1中的阀门S打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S,右管水银面下降了H=35cm,求左管水银面下降的高度.
【回答】
考点:理想气体的状态方程;封闭气体压强.
专题:理想气体状态方程专题.
分析:(1)根据玻意耳定律求的即可
(2)气体发生等温变化,由玻意耳定律求出气体的压强,然后再求出水银面下降的高度
解答: 解:(1)设左管中空气柱的长度增加h,由玻意耳定律:p0L=(p0﹣2h)(L+h)
代入数据解得:h=0或h=17.5cm
所以,左管中空气柱的长度为20cm或37.5cm
(2)设左管水银面下降的高度为x,左、右管水银面的高度差为y,由几何关系:x+y=H
由玻意耳定律:p0L=(p0﹣y)(L+x)
联立两式解得:x2+60x﹣700=0
解方程得:x=10cm x=﹣70cm(舍去)
故左管水银面下降的高度为10cm
答:(1)左管中空气柱的长度为20cm或37.5cm
(2)左管水银面下降的高度为10cm
点评:本题考查了求水银面下降的高度,根据题意求出气体的状态参量,应用玻意耳定律即可正确解题,解题时要注意几何关系的应用
知识点:气体的等温变化
题型:计算题