Question

3．如圖所示，粗細(xì)均勻、上端封閉的三通細(xì)玻璃管中用水銀與活塞封閉了兩段溫度相同、長(zhǎng)度分別為l_A=25cm和l_B=30cm的理想氣體A、B，豎直管中兩段水銀柱長(zhǎng)均為h=15cm，水平管中水銀柱足夠長(zhǎng)，右端和大氣相通，大氣壓強(qiáng)P₀=75cmHg．現(xiàn)緩慢抽動(dòng)玻璃管下端的活塞，使A、B兩部分氣體體積相同，求活塞下移的距離．

Answer 1

分析 活塞向下抽時(shí)，A氣體氣壓和長(zhǎng)度不變；B氣體向下移動(dòng)，由玻意耳定律對(duì)B部分氣體列方程求解．

解答 解：當(dāng)B部分氣體的體積達(dá)到l_A=25cm時(shí)，設(shè)下端水銀柱長(zhǎng)度變?yōu)長(zhǎng)，對(duì)B部分氣體
初狀態(tài)：P₁=P₀+h，V₁=l_BS
末狀態(tài)：P₂=P₀+L，V₂=l_AS
由玻意耳定律得：（P₀+h）l_BS=（P₀+L）l_AS
代入數(shù)據(jù)解得：L=33cm
則活塞下移的距離為：x=l_A+L-（l_B+h）
代入數(shù)據(jù)得：x=13cm
答：活塞下移的距離13cm．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確A氣體氣壓和體積不變，然后根據(jù)玻意耳定律列式求解．