综合题9.0分
物理
34.如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，上部有长24 cm的水银柱，封有长300px的空气柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0＝76 cmHg，如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动180o，求在开口向下时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中气体温度保持不变，没有发生漏气。
正确答案及相关解析
正确答案
在开口向下时管中空气柱的长度为20cm．
解析
解：设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为p1=p0+ρgl1 ①式中，ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度．玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，设此时空气柱长度为x，则p2=p0-ρg[（l1+l2）-x]②式中，p2为管内空气柱的压强．由玻意耳定律有p1l2S=p2xS ③S为玻璃管的横截面积，由①②③式和题干条件得x=20 cm
考查方向
理想气体的状态方程．
解题思路
在玻璃管转动过程中，根据P=P0+hcosθ可知，转动的角度增大，封闭气体压强减小，体积增大，水银溢出，整个过程封闭气体等温变化，根据玻意耳定律列式求解即可．
易错点
理想气体状态方程易错点．
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