Question

如圖所示，由兩段粗細(xì)不同的圓筒組成的容器豎直固定，粗圓筒橫截面積是細(xì)圓筒的4倍，粗圓筒中有A、B兩活塞，其間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，被封氣柱長L=20cm．活塞A上方儲有水銀，水銀柱高H=10cm，且上端恰好與兩圓筒結(jié)合處相平．現(xiàn)緩慢向上推動活塞B，使活塞A向上移動5cm后保持靜止，不計活塞與筒壁之間的摩擦．（設(shè)在整個過程中氣體的溫度不變，大氣壓強(qiáng)P₀=75cmHg）求：
（i）再次靜止后，被封氣體的壓強(qiáng)；
（ii）活塞B向上移動的距離．

Answer 1

分析：根據(jù)氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去判斷其它的物理量．對活塞進(jìn)行受力分析，運(yùn)用平衡知識解決問題．

解答：解：（i）根據(jù)兩圓筒的截面積之比4：1，由體積相等5×S=h×

1

4

S可判斷出進(jìn)入細(xì)圓筒中水銀柱高應(yīng)為
h=20cm，
所以，被封氣體的壓強(qiáng)為：P2=P0+h+

H

2

=100cmHg
（ii）設(shè)再次靜止時氣柱長為L₂，根據(jù)玻馬定律，得：（P₀+H）LS=P₂L₂S
利用幾何關(guān)系可得活塞B移動的距離為：△h=(L+H)-L2-

H

2

代入數(shù)值后可得：△h=8cm
故答案為：100cmHg，8cm

點(diǎn)評：要注意研究過程中哪些量不變，哪些量變化．能夠用物理規(guī)律把所要研究的物理量表示出來．