则左侧气体体积为(l+-x)cm柱长,
右侧气体体积为(l-)cm柱长,
取右侧气体为研究对象.
由等温变化规律得p0l=p2(l-)
解得p2==cmHg
左侧气柱的压强为p1=p2+h=cmHg
取左侧气柱为研究对象,由等温变化规律得
p0l=p1(l+-x),
解得x≈6.4cm.
借题发挥 两团气体问题中,对每一团气体来讲都独立满足=常数;两部分气体往往满足一定的联系:如压强关系、体积关系等,从而再列出联系方程即可.
二、假设法在判断液柱(或活塞)的移动问题的应用
此类问题的特点是:当气体的状态参量p、V、T都发生变化时,直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难,通常先进行气体状态的假设,然后应用查理定律可以简单地求解.其一般思路为:
(1)假设液柱或活塞不发生移动,两部分气体均做等容变化.
(2)对两部分气体分别应用查理定律的分比形式Δp=ΔT,求出每部分气体压强的变化量Δp,并加以比较.
例2 如图2所示,两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内,有一长为h的水银柱,将管内气体分为两部分,已知l2=2l1.若使两部分气体同时升高相同的温度,管内水银柱将如何运动?(设原来温度相同)
图2
答案 水银柱上移
解析 水银柱原来处于平衡状态,所受合外力为零,即此时两部分气体的压强差Δp=p1-p2=h.温度升高后,两部分气体的压强都增大,若Δp1>Δp2,水银柱所受合外力方向向上,应向上移动,若Δp1<Δp2,水银柱向下移动,若Δp1=Δp2,水银柱不动.所以判断水银柱怎样移动