如圖所示,內(nèi)徑均勻的U型細(xì)玻璃管A端封閉,E 端開口,ABCD段充滿空氣,DE段充滿水銀.已知AB段長300mm,BC段長100mm,CD段長400mm,DE=560mm,外界大氣壓P
0=760mmHg.現(xiàn)迅速截去DE部分下段長400mm的玻璃管,則U型管內(nèi)空氣柱的長度最終將變?yōu)槎嗌伲?/div>
分析:連續(xù)的水銀柱的同一高度,壓強(qiáng)相等;連續(xù)的水銀柱內(nèi)高度相差h的液面的壓強(qiáng)差為ρgh;
求解出初末狀態(tài)的氣體壓強(qiáng)后根據(jù)玻意耳定律列式求解即可.
解答:解:設(shè)余下的水銀有部分進(jìn)入AB管,設(shè)長為x,有p1=760-560=200cmHg,
V1=(300+100+400)S=800S,
p2=(760+x)cmHg,V2=(300-x)S
根據(jù)玻意耳定律,有:p1V1=p2V2,
代入數(shù)據(jù),有:200×800=(760+x)(300-x),
即x2+460x-68000=0
即x≈117.7mm,
因為0≤x≤160cm,所以上述的解在這個范圍內(nèi)
所以,l2=300-117.7=182.3mm
點評:本題關(guān)鍵是根據(jù)玻意耳定律列式求解;末狀態(tài)氣體壓強(qiáng)的確定,存在多種可能,要分析清楚.