Question

如圖所示，導(dǎo)熱性能良好粗細(xì)均勻兩端封閉的細(xì)玻璃管ABCDEF豎直放置。AB段和CD段裝有空氣，BC段和DE段為水銀，EF段是真空，各段長度相同，即AB=BC=CD=DE=EF，管內(nèi)AB段空氣的壓強(qiáng)為p，環(huán)境溫度為T。

（1）若要使DE段水銀能碰到管頂F，則環(huán)境溫度至少需要升高到多少？

（2）若保持環(huán)境溫度T不變，將管子在豎直面內(nèi)緩慢地旋轉(zhuǎn)180°使F點(diǎn)在最下面，求此時管內(nèi)兩段空氣柱的壓強(qiáng)以及最低點(diǎn)F處的壓強(qiáng)。

 

Answer 1

（1）設(shè)初狀態(tài)每段的長度為h，CD段空氣柱末狀態(tài)的長度為h_CD

根據(jù)等壓變化，對CD段空氣柱有         （1分）

   （1分）

得T₁=1.5T                   （2分）

   （2）設(shè)CD段空氣柱末狀態(tài)的長度為h_CD，壓強(qiáng)為p_CD

        根據(jù)波意耳定律，對CD段空氣柱有   （2分）

對AB段空氣柱有   （2分）

得p_CD= （1分）

p_AB= （1分）

p_F= （2分）

解析:略