Question

一粗細均勻，底端封閉的細長玻璃管如下圖所示，距離底端45cm處有一水平玻璃管與大氣相通，在玻璃管水平部分和豎直部分有相連的水銀柱，長度在下圖中已標出，單位為cm．玻璃管的上端有一活塞，管內封閉了兩段長度為30cm的空氣柱A和B，外界大氣壓強為750cm Hg．現向上緩慢提升活塞，問：

(1)活塞至少向上提升多少距離可使A空氣柱體積達到最大？

(2)這時A、B兩部分空氣柱的體積變化為多大？

Answer 1

（1）45cm

      （2）由第一問可知B部分溫度不變，壓強也不變，故長度不變，而A部分氣柱長度增加了10cm．

解析:

(1)由于水平管開口，所以當上提活塞時B部分壓強不變A部分壓強減小，當水平部分水銀恰好全部進入豎直管時，A部分空氣體積達到最大，以后A部分氣體壓強將不發生變化，設此時氣柱長，氣柱原長，有等溫過程：

　　

＝40cm Hg 即活塞上升高度

Δ＝(40＋30－45)cm＝45cm

　　(2)由第一問可知B部分溫度不變，壓強也不變，故長度不變，而A部分氣柱長度增加了10cm．