Question

（2013?長寧區一模）如圖，粗細均勻的U形管左端封閉，右端開口，兩豎直管長均為50cm，水平管長20cm，大氣壓強P₀=76cmHg．左管內有一段8cm長水銀封住長為30cm長的空氣柱，現將開口端接上帶有壓強傳感器的抽氣機向外抽氣，使左管內氣體溫度保持不變而右管內壓強緩緩降到40cmHg，求此時U形管左端被封閉氣柱的長度．

Answer 1

分析：根據平衡狀態表示出氣體的壓強，氣體溫度保持不變根據氣體方程列出等式求解．

解答：解：P₁=（P₀-8）=76-8=68cmHg           V₁=30Scm³
假設水銀柱全部進入水平管，這時左管壓強為P′=40cmHg，
P′V′=P₁ V₁，
40V′=68×30S
解得V′=51S，即l′=51cm
由于51cm＞豎直管長50cm，即水銀柱全部處于水平管內，所以假設成立，
此時U形管左端氣柱長度為51cm．
答：此時U形管左端被封閉氣柱的長度是51cm．

點評：本題考查了等溫變化氣態方程的應用，難點在于根據數學關系確定氣體長度的變化．