Question

（2011•徐汇区模拟）竖直放置的导热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℃．

Answer 1

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

今将钉子拔出，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．