Question

9．兩根直徑相同的玻璃管豎直放置，一根上端封閉，另一端兩端開口，它們的下端用一根橡皮管相連，大氣壓強(qiáng)為76cmHg，兩管上端相平時開口管內(nèi)水銀面比閉管內(nèi)水銀面高4cm，閉管內(nèi)封有長9cm的空氣柱，現(xiàn)將開口管上提10cm，銀面比閉管內(nèi)水銀面高4cm，閉管內(nèi)封有長9cm的空氣柱，現(xiàn)將開口管上提10cm．
（1）畫出初末兩個狀態(tài)的管子的示意圖；
（2）求上提后閉管內(nèi)空氣柱長．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意作出示意圖．
（2）氣體發(fā)生等溫變化，應(yīng)用玻意耳定律可以求出空氣柱的長度．

解答 解：（1）開口端向上提10cm后，封閉氣體壓強(qiáng)變大，體積變小，
由題意可知，氣體初末狀態(tài)示意圖如圖所示：

（2）封閉氣體初狀態(tài)的狀態(tài)參量：
p₁=p₀+h₁=76+4=80cmHg，V₁=L₁S=9S，
氣體末狀態(tài)參量：V₂=LS，p₂=p₀+h₂=76+10+4-2（9-L）=（72+2L）cmHg，
由玻意耳定律得：p₁V₁=p₂V₂，即：80×9S=（72+2L）LS，解得：L=8.15cm；
答：（1）初末兩個狀態(tài)的管子的示意圖如圖所示；
（2）上提后閉管內(nèi)空氣柱長8.15cm．

點(diǎn)評 氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)題意求出氣體初末狀態(tài)的狀態(tài)參量，然后應(yīng)用玻意耳定律可以求出空氣柱的長度，求出氣體的壓強(qiáng)解題的關(guān)鍵．