***放置的导热U形管左管内径为右管内径的2倍，左端开口，右端封有一定质量的理想气体，温度为7℃．当大气压强p0=75cm

____繁華依舊 2023-03-18 13:16

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  0冥界之主0

  2023-03-18 14:00

  ***放置的导热U形管左管内径为右管内径的2倍，左端开口，右端封有一定质量的理想气体，温度为7℃．当大气压强p0=75cmHg时，管内液面高度差为40cm（如图所示），此时气柱长40cm．右管水银面下25厘米处的B点原有一只小钉穿在B孔中．今将钉子***，待环境温度变为27℃且管内水银面稳定时，则管内封闭气柱的长度为______cm，管内新产生的空气柱的长度为______cm．

  解题思路：能够进行受力分析，运用平衡知识解决问题．根据气体状态方程和已知的变化量去计算其它的物理量．

  当大气压强p0=75cmHg时，管内液面高度差为40cm，

  所以右端上部气柱压强P1=35cmHg

  体积V1=40S 温度T1=7+273=280K

  今将钉子***，P2=P0-25=50cmHg T2=27+273=300K

  根据气体状态方程得：

  [35×40S/280]=

  50×V2

  300

  得V2=30S

  所以管内封闭气柱的长度为30cm．

  右管下面的40cm下一半有15cm，因为此处P=P0 所以左右水银面平齐．

  ∵r左=2r右∴S左=4S右

  ∴15cm平分高度到两边得右边为3cm

  ∴管内新产生的空气柱的长度为80-30-25-3=22cm．

  故答案为：30，22．

  点评：

  本题考点： 理想气体的状态方程；封闭气体压强．

  考点点评： 能用静力学观点确解决各处压强的关系．要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．
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