Question

19．如图所示，U形管两端等高，左端封闭，右端大所相通．左管中A部分为真空，B部分封有气体．图中L₁=10cm，L₂=40cm，L₃=15cm，大气压强P₀=75cmHg．现往右管中缓慢加入水银，直到右管水银面与管口相平，求此时B中空气柱的长度．

Answer 1

分析 以封闭气体B为研究对象，气体发生的是等温变化，确定初末状态的状态参量，根据玻意耳定律列式求解．

解答 解：（1）未加水银之前，对B中气体：
${p}_{1}^{\;}=40cmHg$      ${V}_{1}^{\;}=15S$
设最终B中气柱长为x，则
${p}_{2}^{\;}={p}_{0}^{\;}+40+x$=115+x
${V}_{2}^{\;}=xS$
根据玻意耳定律可知：
${p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}={p}_{2}^{\;}{V}_{2}^{\;}$
代入数据：40×15S=（115+x）×xS
解得：x=5cm
答：此时B中空气柱的长度为5cm．

点评 本题考查气体实验定律的应用，关键是知道气体发生什么状态变化过程，确定初末状态的状态参量，选择合适的实验定律求解即可．