Question

（2012?長(zhǎng)寧區(qū)二模）如圖所示，U形管兩細(xì)管粗細(xì)均勻長(zhǎng)度相等，左端封閉，右端開(kāi)口，水平部分長(zhǎng)20cm．有兩段8cm長(zhǎng)水銀柱等高，各封住長(zhǎng)為30cm的空氣柱A和長(zhǎng)為40cm的空氣柱B，兩氣體溫度均為27°C，大氣壓強(qiáng)恒定．現(xiàn)使A、B溫度緩慢升高，最終都達(dá)到57°C．問(wèn)：
（1）空氣柱A的最終長(zhǎng)度．
（2）右管內(nèi)水銀柱移動(dòng)的距離．

Answer 1

分析：（1）對(duì)A氣體，假設(shè)水銀柱未進(jìn)入水平管，根據(jù)氣體等壓變化列出方程求解
（2）對(duì)B氣體，等壓變化列出方程求解

解答：解：（1）對(duì)A氣體，假設(shè)水銀柱未進(jìn)入水平管，氣體等壓變化遵循

VA

TA

=

V′A

T′A

代入數(shù)據(jù)

30

300

=

l′A

330

 解得l′_A=33cm   故假設(shè)正確
（2）對(duì)B氣體，等壓變化遵循

VB

TB

=

V′B

T′B

   
代入數(shù)據(jù)解得l′_B=44cm   
右管內(nèi)水銀柱向上移動(dòng)距離為△h=44-40+3cm=7cm  
答：（1）空氣柱A的最終長(zhǎng)度是33cm．
（2）右管內(nèi)水銀柱移動(dòng)的距離是7cm．

點(diǎn)評(píng)：只要封閉氣體的物質(zhì)的量沒(méi)有變化即為一定質(zhì)量的封閉氣體，只要能夠判定封閉氣體的哪一個(gè)物理量沒(méi)有變化，就能確定封閉氣體是發(fā)生等容變化、等溫變化還是等壓變化，如果三個(gè)物理量都發(fā)生變化，那么就利用理想氣體狀態(tài)方程解決．