(2017·懷化二模)如圖所示,玻璃管的橫截面S=1cm2,在玻璃管內有一段質量爲m=0.1kg的水銀柱和一定...
問題詳情:
(2017·懷化二模)如圖所示,玻璃管的橫截面S=1 cm2,在玻璃管內有一段質量爲m=0.1 kg的水銀柱和一定量的理想氣體,當玻璃管平放時氣體柱的長度爲l0=10 cm,現把玻璃管正立,過較長時間後再將玻璃管倒立,經過較長時間後,求玻璃管由正立至倒立狀態,水銀柱相對於管底移動的距離是多少?(假設環境溫度保持不變,大氣壓強取p0=1×105 Pa)
【回答】
2cm
【解析】:氣體做等溫變化,當玻璃管平放時有
p1=p0..................................................................................①
V1=l0S................................................................................②
玻璃管正立時,對水銀柱受力分析:p2S=p0S+mg
故
p2=p0+ V2=l2S.........................................................③
玻璃管倒立時,對水銀柱受力分析,p0S=p3S+mg
有:
p3=p0- V3=l3S.....................................................④
根據玻意耳定律,得
p1V1=p2V2 p2V2=p3V3................................................⑤
由以上各式聯立解得⇒Δl=l3-l2≈2 cm.........................................................⑥
知識點:氣體的等溫變化
題型:計算題