Question

（2013?長(zhǎng)寧區(qū)一模）如圖，粗細(xì)均勻的U形管左端封閉，右端開(kāi)口，兩豎直管長(zhǎng)均為50cm，水平管長(zhǎng)20cm，大氣壓強(qiáng)P₀=76cmHg．左管內(nèi)有一段8cm長(zhǎng)水銀封住長(zhǎng)為30cm長(zhǎng)的空氣柱，現(xiàn)將開(kāi)口端接上帶有壓強(qiáng)傳感器的抽氣機(jī)向外抽氣，使左管內(nèi)氣體溫度保持不變而右管內(nèi)壓強(qiáng)緩緩降到40cmHg，求此時(shí)U形管左端被封閉氣柱的長(zhǎng)度．

Answer 1

分析：根據(jù)平衡狀態(tài)表示出氣體的壓強(qiáng)，氣體溫度保持不變根據(jù)氣體方程列出等式求解．

解答：解：P₁=（P₀-8）=76-8=68cmHg           V₁=30Scm³
假設(shè)水銀柱全部進(jìn)入水平管，這時(shí)左管壓強(qiáng)為P′=40cmHg，
P′V′=P₁ V₁，
40V′=68×30S
解得V′=51S，即l′=51cm
由于51cm＞豎直管長(zhǎng)50cm，即水銀柱全部處于水平管內(nèi)，所以假設(shè)成立，
此時(shí)U形管左端氣柱長(zhǎng)度為51cm．
答：此時(shí)U形管左端被封閉氣柱的長(zhǎng)度是51cm．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了等溫變化氣態(tài)方程的應(yīng)用，難點(diǎn)在于根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系確定氣體長(zhǎng)度的變化．