Question

一端封閉一端開口，內(nèi)徑均勻的直玻璃管注入一段60mm的水銀柱，當(dāng)管水平放置達(dá)到平衡時，閉端空氣柱長140mm，開口端空氣柱長140mm，如圖所示．若將管口向下直立后再豎直插入水銀槽內(nèi)，達(dá)到平衡時，管中封閉端空氣柱A長133mm，如圖所示（設(shè)大氣壓強(qiáng)為760mmHg，溫度保持不變），求槽中水銀進(jìn)入管中的長度？

Answer 1

分析：分別以兩部分氣體為研究對象，根據(jù)玻璃管的總長度求出氣體的長度，根據(jù)不同的狀態(tài)時的狀態(tài)參量，由理想氣體狀態(tài)方程求出最后進(jìn)入玻璃管的水銀的長度．

解答：解：（1）以氣體A為研究對象，在玻璃管由水平轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，
設(shè)玻璃管橫截面積是S，P_A=76cmHg，V_A=14S，P_A′=76cmHg-L=70cmHg，V_A′=l_A2S，
有玻意耳定律得：P_Al_A1S=P_A′l_A2S     


l_A2=

PAl1

P0-6

=

76×14

76-6

cm=15.2cm
從狀態(tài)①→③有玻意耳定律得：P₀l_A1S=P_A3l_A3 S  
  P_A3=

P0lA1

lA3

=

76×14

13.3

cmHg=80cmHg
研究B氣體，P_B2=P₀=76cmHg            
l_B2=34-15.2-6cm=12.8cm    
P_B3=P_A3+6=86cmHg          
氣體從狀態(tài)②→③有玻意耳定律得：P_B2l_B2S=P_B3l_B3S     
l_B3=

PB2lB2

PB3

=

76×12.8

86

cm=11.31cm
進(jìn)入管中的水銀的長度為△h=34-13.3-6-11.31cm=3.39cm  
答；水銀槽中水銀進(jìn)入玻璃管開口端的長度為3.39cm．

點評：對于兩部分氣體的題目類型要根據(jù)氣體之間的壓強(qiáng)和氣體的體積之間的關(guān)系，找出兩部分氣體之間的參量關(guān)系是解決這類問題的關(guān)鍵．