如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長玻璃管，下部有長L1=66cm的水銀柱，中間封有長L2=6.6cm的空氣柱，上部有長L3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊．已知大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg．如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求：
（1）在開口向下時(shí)管中空氣柱的長度．
（2）轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長度．（封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣．）
精英家教網(wǎng)
設(shè)玻璃管開口向上時(shí)，空氣柱壓強(qiáng)為：P1=P0+ρgl3…①
式中，ρ和g分別表示水銀的密度和重力加速度．
玻璃管開口向下時(shí)，原來上部的水銀有一部分會(huì)流出，封閉端會(huì)有部分真空．
設(shè)此時(shí)開口端剩下的水銀柱長度為x，則P2=ρgl1，P2+ρgx=P0 …②
（P2管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)．）
由玻意耳定律得P1（sl2）=P2（sh）…③
（③式中，h是此時(shí)空氣柱的長度，S為玻璃管的橫截面積．）
由①②③式和題給條件得：h=12cm…④
從開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周后，設(shè)空氣柱的壓強(qiáng)為P3，則P3=P0+ρgx…⑤
由玻意耳定律得P1（sl2）=P3（sh'）…⑥
（式中，h'是此時(shí)空氣柱的長度．）
由①②③⑤⑥h'≈9.2cm
答：在開口向下管中空氣柱的長度為12cm，到原來位置時(shí)管中空氣柱的長度是9.2cm．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）對(duì)于一定量的理想氣體，下列說法正確的是_
ADE
ADE
．（選對(duì)一個(gè)給2分，選對(duì)兩個(gè)給3分，選對(duì)3個(gè)給5分．每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分）
A 若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變
B 若氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定不變
C 若氣體的溫度隨時(shí)間不段升高，其壓強(qiáng)也一定不斷增大
D 氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)
E當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，氣體的內(nèi)能一定增大
（2）如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長玻璃管，下部有長l1=66cm的水銀柱，中間封有長l2=6.6cm的空氣柱，上部有長l3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊．已知大氣壓強(qiáng)為Po=76cmHg．如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長度．封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長玻璃管，下部有長L1=66cm的水銀柱，中間封有長L2=6.6cm的空氣柱，上部有長L3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊．已知大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg．如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求：
（1）在開口向下時(shí)管中空氣柱的長度．
（2）轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長度．（封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣．）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管豎直放置．玻璃管的下部封有長l1=25.0cm的空氣柱，中間有一段長l2=25.0cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3=40.0cm．已知大氣壓強(qiáng)為p0=75.0cmHg．現(xiàn)將一活塞（圖中未畫出）從玻璃管開口處緩慢往下推，使管下部空氣柱長度變?yōu)閘1′=20.0cm．假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管，下部有長l1=66cm的水銀柱，中間封有長l2=6.6cm的空氣柱，上部有長l3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊．已知大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg．如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長度．封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長玻璃管，下部有長l1=66cm的水銀柱，中間封有長l2=6.6cm的空氣柱，上部有長l3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊．已知大氣壓強(qiáng)po=76cmHg．如果使玻璃管繞最低端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣，且溫度始終保持不變．
（1）當(dāng)管子轉(zhuǎn)過900到水平位置時(shí)，求管中空氣柱的長度；
（2）為求管子轉(zhuǎn)過1800開口向下時(shí)管中空氣柱的長度，某同學(xué)求解如下：管子轉(zhuǎn)過1800開口向下時(shí)，管口有一部分水銀流出，設(shè)此時(shí)管口水銀柱長度為x，則空氣柱長度h=l2+l3-x，壓強(qiáng)p′=p0-pgx．（p和g分別表示水銀的密度和重力加速度．）由氣體定律列方程求解．由此所得結(jié)果是否正確？若正確，完成本小題；若不正確，說明理由，并給出正確的解答．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案