8-1-9中竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长,粗筒中A、B两轻质活塞封闭有空气,气柱长L=20 cm,活塞A上方的水银深H=10 cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计,用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端水平.现使活塞B缓慢上移,直至水银的一半被推入细筒中,求活塞B上移的距离.设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强P0相当于75 cm高的水银柱产生的压强.

8-1-9

解析:以封闭气体为研究对象,设活塞横截面积为S cm2,活塞B向上移动x cm,因粗筒横截面积是细筒的4倍,所以活塞移动后水银柱竖直高度为:H=×4=25 cm

    活塞移动前:P1=(75+10) cmHg=85 cmHg  V1=LS=20S cm3

    活塞移动后:P2=(75+25) cmHg=100 cmHg

    V2=(20+5-x)S cm2=(25-x)S cm3

    由玻意耳定律得:P1V1=P2V2代入数据解得x=8 cm

答案:8 cm

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