Question

【题目】如图所示，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长。粗筒中A、B两轻质活塞间封有一定质量的空气（可视为理想气体），气柱长L=20 cm。活塞A上方的水银深H=15 cm，两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。现使活塞B缓慢上移，直至水银的1/3被推入细筒中，求活塞B上移的距离。（设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强P0相当于75 cm的水银柱产生的压强。）

Answer 1

【答案】

【解析】初态封闭气体压强：p1＝pH＋p0

1/3水银上升到细筒中，设粗筒横截面积为S，则HS＝h1； HS＝h2S

此时封闭气体压强：p2＝ph1＋ph2＋p0

V1＝LS；V2＝L′S

由玻意耳定律得p1V1＝p2V2

解得L′＝18 cm

活塞B上升的距离d＝H＋L－L′－H＝7 cm