Question

【題目】如圖所示，固定的豎直圓筒由上段細筒和下段粗筒組成，粗筒橫截面積是細筒的4倍，細筒足夠長，粗筒中A、B兩輕質光滑活塞間封有空氣，活塞A上方有水銀。用外力向上托住活塞B，使之處于靜止狀態，活塞A上方的水銀面與粗筒上端相平，水銀深H=10cm，氣柱長l=20cm，大氣壓強p0=75cmHg。現使活塞B緩慢上移，當粗桶中水銀還剩5cm時，則此時粗筒內氣體的壓強為_____cmHg，氣柱長度為_____cm。

Answer 1

【答案】 100 17

【解析】設細筒橫截面積為s，根據兩圓筒的截面積之比4：1，則粗筒橫截面積為4s，
由體積相等得：5×4s=hs
解得：h=20cm，即進入細圓筒中水銀柱高應為h=20cm，
最后水銀柱的總高度h′＝h+ =25cm．
開始時，氣體：P1=P0+ph=85cmHg V1=20S
被封氣體的末態壓強為：P2=P0+h′=75+25cmHg=100cmHg
封閉氣體等溫變化，終態體積V2=SL2
由玻意耳定律P1V1=P2V2
得