如圖所示,一個(gè)豎直放置的右端開(kāi)口的U形管,豎管長(zhǎng)均為50cm,水平管長(zhǎng)為20cm,管的內(nèi)徑均勻,管中有一段長(zhǎng)為8cm的水銀柱,初始時(shí)刻水銀柱上端封閉30cm長(zhǎng)理想氣體,右管開(kāi)口,當(dāng)時(shí)大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于76cmHg產(chǎn)生的壓強(qiáng),F(xiàn)將開(kāi)口端接抽氣機(jī)緩慢向外抽氣,使右管中氣體壓強(qiáng)降至相當(dāng)于24cmHg產(chǎn)生的壓強(qiáng),求此時(shí)左管中原來(lái)封閉氣柱的長(zhǎng)度。(整個(gè)過(guò)程氣體溫度保持不變)
注:1cmHg=1333.22Pa。

68cm

初態(tài)時(shí)左管內(nèi)封閉氣體的體積為=30S,壓強(qiáng)為="(76-8)cmHg" ①
末態(tài)時(shí),汞柱處在管的右角,如圖所示,設(shè)汞柱豎直部分高為xcm。則左管內(nèi)封閉氣體體積為="[50+20-(8-x)]S" ②
末態(tài)時(shí)壓強(qiáng)相當(dāng)于="(24+x)cmHg" ③
根據(jù)玻意耳-馬略特定律
(76-8)·30S="(24+x)[50+20-(8-x)]S" ④
+86x-552="0" x=6cm
封閉端(柱長(zhǎng)為:L="50+20-(8-6)=68cm"
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)試導(dǎo)出S與G的關(guān)系式;
(2)試導(dǎo)出彈簧的勁度系數(shù)k與活塞G、彈簧原長(zhǎng)間的關(guān)系式;
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