Question

（9分）如图所示，两端开口的U形玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管的2倍．管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12 cm，大气压强为p₀＝75 cmHg.现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中，直至两管中水银面高度差达6 cm为止，求活塞下移的距离（假设环境温度不变）．

Answer 1

6.625 cm.

解析试题分析：设粗管中气体为气体1.细管中气体为气体2.
对粗管中气体1：有p₀L₁＝p₁L₁′  ^-
右侧液面上升h₁，左侧液面下降h₂，有S₁h₁＝S₂h₂，h₁＋h₂＝6 cm，
得h₁＝2 cm，h₂＝4 cm，L₁′＝L₁－h₁
解得：p₁＝90 cmHg   
对细管中气体2：有p₀L₁＝p₂L₂′    p₂＝p₁＋Δh
解得：L₂′＝9.375 cm
因为h＝L₁＋h₂－L₂′，解得：h＝6.625 cm.
考点：玻意耳定律