Question

【題目】粗細均勻一端封閉的長玻璃管，用水銀封閉了一部分空氣．當玻璃管開口向下豎直放置時，空氣柱的長度為L1；玻璃管開口向上豎直放置時，空氣柱的長度為L2 ． 求玻璃管水平放置時，空氣柱的長度（整個過程空氣柱溫度不變）．

Answer 1

【答案】解：設大氣壓為P0，玻璃管的底面積為S，水平放置的玻璃管空氣柱長度為Lx，封閉的水銀質量為m，根據題意

開口向上的時候，管內空氣的壓強為：P0+mgL2；

開口向下的時候，管內空氣的壓強為：P0﹣mgL1；

根據等溫變化的方程可得：

L1S（P0﹣mgL1）=L2S（P0+mgL2）

解得：P0= mg．

再次根據等溫變化列出方程，

P0LxS=L2S（P0+mgL2）

解得：

Lx= ．

答：玻璃管水平放置時，空氣柱的長度為 ．

【解析】根據理想氣體狀態方程，氣體發生的是等溫變化，根據兩個狀態的狀態參量，列出管內的壓強，列出方程，求出大氣壓，根據等溫變化即可求出。