Question

如圖8-3-11所示，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(tài)，水銀面與粗筒上端相平，現(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至水銀的一半被推入細筒中，求活塞上B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的汞柱產(chǎn)生的壓強.

圖8-3-11

Answer 1

8 cm

解析:

設氣體初態(tài)壓強為p₁，則有p₁=p₀+H

    設S為粗圓筒的橫截面積，氣體的初態(tài)體積V₁=SL

    設氣態(tài)末態(tài)壓強為p₂，有p₂=p₀+H+

    設末態(tài)氣柱的長度為L′，氣體體積為V₂=SL′，由玻意耳定律得：p₁V₁=p₂V₂，活塞B上移距離d=L-L′+,代入數(shù)據(jù)得d=8 cm.