Question

【題目】如圖甲所示，粗細均勻、橫截面積為S的足夠長的導熱細玻璃管豎直放置，管內質量為m的水銀柱密封著一定質量的理想氣體，當環境溫度為T，大氣壓強為p0時，理想氣體的長度為l0，現保持溫度不變將玻璃管緩慢水平放置。重力加速度為g，不計摩擦。求：

①穩定后氣柱的長度

②若將環境溫度降為T/3，將玻璃管平放于光滑水平桌面上并讓其以加速度a向左做勻加速直線運動(如圖乙所示)，求穩定后的氣柱長度。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】①初始時封閉氣體的壓強

水平放置時封閉氣體的壓強p2＝p0

由理想氣體方程可得：

解得

②當環境溫度降為T/3時，有：

其中T1＝T，T2＝T1/3，l2=l

得l3=l/3

當玻璃管向左以加速度做勻加速運動時．有：

（p0－p3）S＝m

p3l4＝p0l3

解得：