Question

【题目】如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管又与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同。U型管左管上端封有长11cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为15cm。水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A。现将活塞缓慢向右推，使气体B的长度为10cm，此时气体A仍封闭在气体B左侧的玻璃管内。已知外界大气压强为75cmHg。试求：

（1）最终气体B压强；

（2）活塞推动的距离。

Answer 1

【答案】（1）82.5cmHg（2）10.363cm

【解析】

考查理想气体的等温变化。

（1）活塞缓慢向右推的过程中，气体B做等温变化，设S为玻璃管横截面：

解得：

即最终气体B压强为82.5cmHg；

（2）末状态：气体B和C的液面高度差：

活塞缓慢向右推的过程中，气体A做等温变化

初状态：

末状态：

由玻意耳定律：

代入数据：

解得：

活塞推动的距离：

。