Question

【題目】如圖所示，U型玻璃細管豎直放置，水平細管又與U型玻璃細管底部相連通，各部分細管內徑相同。U型管左管上端封有長11cm的理想氣體B，右管上端開口并與大氣相通，此時U型玻璃管左、右兩側水銀面恰好相平，水銀面距U型玻璃管底部為15cm。水平細管內用小活塞封有長度10cm的理想氣體A。現將活塞緩慢向右推，使氣體B的長度為10cm，此時氣體A仍封閉在氣體B左側的玻璃管內。已知外界大氣壓強為75cmHg。試求：

（1）最終氣體B壓強；

（2）活塞推動的距離。

Answer 1

【答案】（1）82.5cmHg（2）10.363cm

【解析】

考查理想氣體的等溫變化。

（1）活塞緩慢向右推的過程中，氣體B做等溫變化，設S為玻璃管橫截面：

解得：

即最終氣體B壓強為82.5cmHg；

（2）末狀態：氣體B和C的液面高度差：

活塞緩慢向右推的過程中，氣體A做等溫變化

初狀態：

末狀態：

由玻意耳定律：

代入數據：

解得：

活塞推動的距離：

。