Question

16．如圖所示，粗細(xì)均勻的U形玻璃管，右端開口，左端封閉，管內(nèi)用水銀將一部分空氣封閉在管中，開口朝上豎直放置時，被封閉的空氣柱長24cm，兩邊水銀高度差為15cm，若大氣壓強為75cmHg，問再向開口端倒入長為46cm的水銀柱時，封閉端空氣柱長度將是16cm．

Answer 1

分析 氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)題意求出封閉氣體的狀態(tài)參量，然后應(yīng)用玻意耳定律求出空氣柱的長度．

解答 解：封閉氣體的狀態(tài)參量：p₁=p₀-h=75-15=60cmHg，V₁=24S，
設(shè)注入46cm水銀后，空氣柱的長度為L，此時水銀面的高度差：
h=46-15-2（24-L）=（2L-17）cm，氣體體積：V₂=LS，
氣體壓強：p₂=p₀+h=（58+2L）cmHg，
由玻意耳定律得：p₁V₁=p₂V₂，
即：60×24S=（58+2L）×LS，
解得：L=16cm；
故答案為：16cm．

點評 本題考查了求空氣柱的長度，分析清楚氣體狀態(tài)變化過程、求出氣體狀態(tài)參量，應(yīng)用玻意耳定律可以解題；本題的難點是求出注入水銀后兩管內(nèi)水銀面的高度差，這也是易錯點．