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如图所示,固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长,粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气,活塞A上方有水银.用外力向上托住活塞B,使之处于静止状态,活塞A上方的水银面与粗筒上端相平,水银深H=10cm,气柱长L=20cm,大气压强p0=75cmHg.现使活塞B缓慢上移,直到水银的一半被推入细筒中,则此时筒内气体的压强为
100cmHg
100cmHg
,筒内气柱长度为
17cm
17cm
分析: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′
求出水银上升的高度,从而得出筒内气体的压强,根据玻意耳定律求出筒内气体的长度.
解答:解: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
=25cm.
开始时,气体:P1=P0+ph=85cmHg V1=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
L2=
P1sL
P2s
=17cm

故答案为:100cmHg,17cm.
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.
练习册系列答案
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如图所示,固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长,粗筒中A、B两轻质光滑活塞导热性能良好,其间封有空气,活塞A上方有水银.用外力向上托住活塞B,使之处于静止状态,活塞A上方的水银面与粗筒上端相平,水银深H=10cm,气柱长L=20cm,大气压强p0=75cmHg.现使活塞B缓慢上移,直到A活塞上移H/2的距离,气体温度不变.则对于被封气体:
(1)与原来相比较
BD
BD

A.气体放热,分子间平均距离增大        B.气体内能不变,分子平均距离减小
C.气体分子热运动动能增大,压强减小   D.气体分子热运动平均动能不变,压强增大
(2)计算筒内气柱的长度变为多少?

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(2011?崇明县二模)如图所示,固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长,粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气,活塞A上方有水银.用外力向上托住活塞B,使之处于静止状态,活塞A上方的水银面与粗筒上端相平,当时气体温度为23℃水银深H=10cm,气柱长L=20cm,大气压强p0=75cm Hg.现保持温度不变,使活塞B缓慢上移,直到水银的一半被推入细筒中,
(1)此时筒内气体的压强为多少?
(2)活塞B向上移动的距离
(3)此时保持活塞B位置不变,改变气体温度,让A上方的水银刚好全部进入细筒内,则气体的温度是多少?

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精英家教网如图所示,固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成,粗筒横截面积是细筒的4倍,粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有理想气体,活塞A上方有水银.水银深H=10cm,气柱长L=20cm,大气压强p0=75cm Hg.用外力向上托住活塞B,使之处于静止状态,活塞A上方的水银面与粗筒上端相平,现保持温度不变,使活塞B缓慢上移,直到水银的一半被推入细筒,这个过程中,下列说法正确的是(  )
A、筒内气体的压强逐渐变大,最后变为100cmHgB、气体向外放出热量C、单位时间碰撞到活塞上的气体分子个数减少D、活塞B向上移动的距离为17cm

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