Question

圖中豎直圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細筒的4倍，細筒足夠長。粗筒中A、B兩輕質活塞間封有空氣，氣柱長L=20 cm．活塞A上方的水銀深H=10 cm，兩活塞與筒壁間的摩擦不計。用外力向上托住活塞B，使之處于平衡狀態，水銀面與粗筒上端相平。現使活塞B緩慢上移，直至水銀的一半被推以入細筒中，求活塞B上移的距離。設在整個過程中氣柱的溫度不變，大氣壓強p₀相當于75 cm高的水銀柱產生的壓強。

 

 

Answer 1

【答案】

d=8cm

【解析】

試題分析：設氣體初態的壓強為P₁，氣體末態的壓強為P₂，

則有P₁=P₀+H

設S為促圓筒的橫截面積，氣體初態的體積為V₁=SL，

P₂=P₀+H/2+2H= P₀+2.5H

設末態的氣柱長度為L^‘，氣體體積為V₂= L^‘S

由玻意爾定律得：P₁SL=P₂SL^’

活塞上移的距離為d,

L+H/2-d= L^’

帶入數據得d=8cm

考點：本題考查理想氣體方程，玻意爾定律。