高中热学一题急求解释如图2-2-11所示,竖直圆筒固定不动,粗圆筒横截面积是细圆筒的4倍,细筒足够长.粗筒中A、B两轻质
高中热学一题急求解释
如图2-2-11所示,竖直圆筒固定不动,粗圆筒横截面积是细圆筒的4倍,细筒足够长.粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气,气柱长l=20cm,活塞A上方的水银深h=10cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计.用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平.现使活塞B缓慢上移,直到有一半水银被推到细筒中,求活塞B上移的距离.设在整个过程中气体的温度不变,大气压强p0=75cmHg.
解法如下:设气体初态的压强为p1,
则有 p1=p0+H (疑问一:活塞下面是由大气压力,上面水银柱也有大气压力,上下两者始终处于相互抵消的状态. 为何还要加p0呢?疑问二:初状态水银为何不是只有1/4S的面积上受到大气压呢?)
设S为粗圆筒的横截面积,气体初态的体积V1=Sl.
设气体末态的压强为P2,有
P2=P0 +1/2H+(1/2HS)/ (1/4)S
设末态气柱的长度为l’,气体体积为V2=Sl’
由玻意耳定律得
P1V1=P2V2
活塞B上移的距离d为
d=l-l’+H/2
代入数据解得
d=8厘米
请解答两疑问 谢谢
玻意耳定律推广公式:p1v1=p2v2+p3v3如何证明??