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.

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...

【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

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