Question

【题目】粗细均匀一端封闭的长玻璃管，用水银封闭了一部分空气．当玻璃管开口向下竖直放置时，空气柱的长度为L1；玻璃管开口向上竖直放置时，空气柱的长度为L2 ． 求玻璃管水平放置时，空气柱的长度（整个过程空气柱温度不变）．

Answer 1

【答案】解：设大气压为P0，玻璃管的底面积为S，水平放置的玻璃管空气柱长度为Lx，封闭的水银质量为m，根据题意

开口向上的时候，管内空气的压强为：P0+mgL2；

开口向下的时候，管内空气的压强为：P0﹣mgL1；

根据等温变化的方程可得：

L1S（P0﹣mgL1）=L2S（P0+mgL2）

解得：P0= mg．

再次根据等温变化列出方程，

P0LxS=L2S（P0+mgL2）

解得：

Lx= ．

答：玻璃管水平放置时，空气柱的长度为 ．

【解析】根据理想气体状态方程，气体发生的是等温变化，根据两个状态的状态参量，列出管内的压强，列出方程，求出大气压，根据等温变化即可求出。