Question

1．兩端封閉的均勻直玻璃管豎直放置，管內(nèi)空氣被一段5cm長的水銀柱分開，當(dāng)空氣柱溫度為T時(shí)，上下兩段空氣柱長度相等，已知上段空氣柱壓強(qiáng)為40cmHg，當(dāng)溫度升高到2T時(shí)，上下兩段空氣柱的長度之比是多少？

Answer 1

分析 分別以兩部分封閉氣體為研究對象，找出初末狀態(tài)壓強(qiáng)、體積關(guān)系，利用理想氣體狀態(tài)方程列式即可求解

解答 解：設(shè)溫度為T時(shí)兩封閉氣體的氣柱長都為l，橫截面積為S；
對上邊氣體：$\frac{{P}_{1}LS}{T}=\frac{{P}_{2}xS}{2T}$…①
對下邊氣體：$\frac{（{P}_{1}+5）LS}{T}=\frac{（{P}_{2}+5）（2L-x）S}{2T}$…②
其中P₁=40cmHg
解得：x：（2L-x）=2：3
答：上下氣柱長度之比為2：3

點(diǎn)評 本題涉及兩部分氣體狀態(tài)變化問題，除了隔離研究兩部分之外，關(guān)鍵是把握它們之間的聯(lián)系，比如體積關(guān)系、溫度關(guān)系及壓強(qiáng)關(guān)系