20.如图所示,一竖直放置的、长为L的细管下端封闭,上端与大气(视为理想气体)相通,初始时管内气体温度为T1。现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭,该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出,平衡后管内上下两部分气柱长度比为l∶3。若将管内下部气体温度降至T2,在保持温度不变的条件下将管倒置,平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐(没有水银漏出)。已知
,大气压强为
,重力加
速度为g。求水银柱的长度h和水银的密度。
(2)
(2)设管内截面面积为S,初始时气体压强为,体积为
(1分)
注入水银后下部气体压强为 (1分)
体积为 (1分)
由玻意耳定律有: (1分。说明:未经上面的分析而直接写出该式,只要正确给4分)
将管倒置后,管内气体压强为 (1分)
体积为 (1分)
由理想气体状态方程有: (1分)
解得:,
2、根据玻意耳定律和理想气体状态方程列方程求解h。
2、注入水银后下部气体压强为而将管倒置后,管内气体压强为
一个加一个减这一点易错。