解题思路:(1)粗筒横截面积是细筒的4倍,使活塞B缓慢上移,直至水银的一半被推入细筒中,根据体积关系
H
2
4s=sH′
即可求解;
(2)以封闭气体为研究对象,找出初末状态的压强和体积,等温变化,由玻意耳定律可解;
(3)气体的末态长度已求出,根据几何关系可求解.
(1)设细筒横截面积为s,根据两圆筒的截面积之比4:1,则粗筒横截面积为4s,
由体积相等得:5×4s=hs
解得:h=20cm,即进入细圆筒中水银柱高应为h=20cm,
最后水银柱的总高度h′=h+
H
2=25m
(2)开始时,气体:P1=P0+ph=85cmHgV1=20S
被封气体的末态压强为:P2=P0+h′=75+25cmHg=100cmHg
封闭气体等温变化,终态体积V2=SL2
由玻意耳定律P1V1=P2V2得L2=
P1SL
P2S=17cm
(3)由几何关系得活塞B上移距离:△h=5+(20-17)cm=8cm
答:①最后水银柱的总高度为25cm;②气柱的长度为17cm;③活塞上移的距离为8cm.
点评:
本题考点: 气体的等温变化.
考点点评: 要注意研究过程中哪些量不变,哪些量变化.能够用物理规律把所要研究的物理量表示出来.