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如图一端封闭、粗细均匀的玻璃管开口向下竖直放置,已知管长80cm,离管口35cm处有一开口可与外界连通的小阀门K,K关闭时,管内有总长60cm的水银柱,下端恰好与管口齐平.现打开阀门K,
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如图一端封闭、粗细均匀的玻璃管开口向下竖直放置,已知管长80cm,离管口35cm处有一开口可与外界连通的小阀门K,K关闭时,管内有总长60cm的水银柱,下端恰好与管口齐平.现打开阀门K,使开口处与外界连通,外界大气压为75cmHg.则重新平衡后,管内剩余水银柱的长度为___cm,封闭端空气柱的长度为___cm.
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▼优质解答
答案和解析
K关闭时,对封闭气体进行研究,其压强为:P1=75-60=15cmHg
此时,管内空气的长度为:L1=80-60=20cm
打开K后,开关K以下部分水银漏出,管内残留的汞柱的长度为:h=60-35=25cm
此时封闭气体的压强为:P2=75-25=50cmHg
由于压强增大,体积将减小,K以上部分水银向上移,设封闭气柱长度为L2;整个过程为等温变化,设玻璃管的横截面积为S,由玻意耳定律有:P1L1S=P2L2S
解得管内气柱长度为:L2=6cm
故答案为:25,6
此时,管内空气的长度为:L1=80-60=20cm
打开K后,开关K以下部分水银漏出,管内残留的汞柱的长度为:h=60-35=25cm
此时封闭气体的压强为:P2=75-25=50cmHg
由于压强增大,体积将减小,K以上部分水银向上移,设封闭气柱长度为L2;整个过程为等温变化,设玻璃管的横截面积为S,由玻意耳定律有:P1L1S=P2L2S
解得管内气柱长度为:L2=6cm
故答案为:25,6
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