填空题10.0分
物理

22.如图所示,两端开口、粗细均匀的U型管竖直放置,其中储有水银,水银柱的高度如图所示。将左管上端封闭,在右管的上端用一不计厚度的活塞封闭右端。现将活塞缓慢下推,当两管水银面高度差为20cm时停止推动活塞,已知在推动活塞的过程中不漏气,大气压强为76cmHg,环境温度不变。求活塞在右管内下移的距离。(结果保留两位有效数字。)

正确答案及相关解析

正确答案

27cm

解析

由题意,将活塞缓慢向下推,两管水银面高度差为20cm,左管水银面上升10cm,右管水银面下降10cm,设活塞下移xcm,U型管的截面积为S

解得:

x=27cm

考查方向

理想气体的状态方程

解题思路

由题意知两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等,气体都作等温变化.水银面相平时,两部分气体的压强相等,研究左端气体和右端气体,根据玻意耳定律求出活塞下移后的压强.根据几何关系求解活塞向下移动的距离.

易错点

关键要抓住两部分气体之间相关联的条件,理解“两管水银面高度差为20cm”的含义.

知识点

理想气体的状态方程