Question

【題目】如圖所示，粗細均勻、橫截面積為S的足夠長的導熱細玻璃管豎直放置，管內用質量為m的水銀柱密封著一定質量的理想氣體，當環(huán)境溫度為T，大氣壓強為p0時，理想氣體的長度為L0，現(xiàn)保持溫度不變將玻璃管緩慢水平放置。重力加速度為g，不計摩擦，水銀始終沒有從管口溢出。

（1）求穩(wěn)定后氣柱的長度；

（2）若將環(huán)境溫度降為，將玻璃管平放于光滑水平桌面上并讓其以加速度a向左做勻加速直線運動(如右圖所示)，求穩(wěn)定后的氣柱長度。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

先根據(jù)力的平衡可求出初狀態(tài)氣體的壓強，再借助于理想氣體方程可求出不同狀態(tài)下的氣柱的長度。

（1）初始時封閉氣體的壓強

水平放置時封閉氣體的壓強

由理想氣體方程可得：

解得：

（2）若將環(huán)境溫度降為，由理想氣體方程可得：

解得：

當玻璃管向左以加速度a做勻加速運動時，有

解得：

故本題答案是：（1）（2）