Question

如圖所示，U形管兩細管粗細均勻長度相等，左端封閉，右端開口，水平部分長20cm．有兩段8cm長水銀柱等高，各封住長為30cm的空氣柱A和長為40cm的空氣柱B，兩氣體溫度均為27°C，大氣壓強恒定．現使A、B溫度緩慢升高，最終都達到57°C．問：
（1）空氣柱A的最終長度．
（2）右管內水銀柱移動的距離．

Answer 1

【答案】分析：（1）對A氣體，假設水銀柱未進入水平管，根據氣體等壓變化列出方程求解
（2）對B氣體，等壓變化列出方程求解
解答：解：（1）對A氣體，假設水銀柱未進入水平管，氣體等壓變化遵循=
代入數據=
 解得l′_A=33cm   故假設正確
（2）對B氣體，等壓變化遵循=   
代入數據解得l′_B=44cm   
右管內水銀柱向上移動距離為△h=44-40+3cm=7cm  
答：（1）空氣柱A的最終長度是33cm．
（2）右管內水銀柱移動的距離是7cm．
點評：只要封閉氣體的物質的量沒有變化即為一定質量的封閉氣體，只要能夠判定封閉氣體的哪一個物理量沒有變化，就能確定封閉氣體是發(fā)生等容變化、等溫變化還是等壓變化，如果三個物理量都發(fā)生變化，那么就利用理想氣體狀態(tài)方程解決．