高中物理~有关气体压强~要求分析过程及计算过程哦~

Question

如题所述

Answer 1

假设变化后长度不变，即气体体积不变，高于液面的水银柱也不变。
设原先水银柱长度分别为h1，h2；变化后体积不变，总长度为h1+h2
管内相对于页面总压强为h0=h1+p2；p2=h1+p1 h0=h1+h2+p1
混合后气体p1V1+p2V2=p3（V1+V2）
后来总压强p‘=p3+h1+h2
p'-p0=（p1V1+p2V2）/（V1+V2）-p1
=（p1V1+（h1+p1）V2）/（V1+V2）-p1
=h1V2/(V1+V2)
>0
所以混合后压强大于大气压，气体长度会变大（气体压强变小，水银柱压强变小）。

希望对你有帮助，有疑问请追问或百度hi细聊O(∩_∩)O哈哈~

Answer 2

题目的已知条件：“大气压为h0”与图中的管内水银柱（上段）高度的h0明显有矛盾，若真是如题中所说那样，则管中下面那段水银柱的高度就等于0了（即它的水银面与管外水银面相平）。
　　处理办法：将大气压h0改为P0。（不影响题目的问题的分析）

分析：用假设法，假设管外水银没有进入管内，也没有水银从管内出到管外。

设图中状态为状态1，管中下面那段水银柱的高度是 h1，最上方气柱长度是L1，下方气柱长度是L2。
　　则　下方气柱的压强是　P2＝P0－h1 ，上方气柱压强是　P1＝P2－h0＝P0－（h1＋h0）
　　当两段气柱合为一体时，是状态2，这时管中水银柱高度是（h1＋h0），管内气柱长度设为L
则这时气柱的压强是　P＝P0－（h1＋h0）
　　由于两段气柱总的摩尔数是不变的，所以有　P1*L1＋P2*L2＝P*L　（从克拉珀珑方程可知）
即　[ P0－（h1＋h0）]*L1＋（P0－h1）*L2＝[ P0－（h1＋h0）]*L
因为　P0－h1＞P0－h1－h0　，即　（P0－h1）＞P0－（h1＋h0）
所以　[ P0－（h1＋h0）]*L1＋　[ P0－（h1＋h0）]*L2＜[ P0－（h1＋h0）]*L
得　L1＋L2＜L　或　L ＞ （L1＋L2）
这样，得两段气柱合为一体后的气柱长度L是大于原来两段气柱长度之和（L1＋L2）。
　　 由于以上结果是在管内总的水银总长度不变的情况下得到的（即认为在L＝L1＋L2的条件下推导出的），所以前面的假设不成立。结果必是L＜（L1＋L2）。

结论：两段气柱合为一体后的气柱长度L是小于原来两段气柱长度之和（L1＋L2）。
即　L＜（L1＋L2）。

Answer 3

不相同，两段之和大
这种问题最好先假设合起来之后气柱长度不变，即等于原两段之和，然后分析是否合理，合起来的气柱会怎样运动。
L1段压强设为p1，则L2段压强p2=p1-h0<p1，
假设合起来长度不变，L1段与合起来的气柱下方水银柱长度相同，总压强p=p1。
因此合起来之后L2段压强增大，会被压缩，长度缩小。

Answer 4

完善一下
设L1气体的压强为h1,L2气体的压强为h2,下段水银柱的长度为h3
h1+h0=h2
h2+h3=h0
即h1+h3=0
因为气体压强恒为正,所以实际的下段水银柱应该向下凹陷；
现将两段合并，h1V1=n1RT,h2V2=n2RT,
相加有h2(V1+V2)>(n1+n2)RT=h1V1+h2V2>h1(V1+V2)
若合并于上部瞬间，体积为两段之和,设压强为h4，
因为温度不变，即(n1+n2)RT=h4(V1+V2)
则h2>h4>h1, 则 h4+h0+h3>h1+h0+h3=h0
即气体将排出一部分水银，即体积增大，即长度增加；
若合并于下部瞬间，体积为两段之和，设压强为h5
(n1+n2)RT=h5(V1+V2)
则h2>h5>h1, 则 h5+h0+h3>h0
即气体将排出一部分水银，即体积增大，即长度增加；
综上，长度将增大。

Answer 5

如图所示，L2的压强要大于L1，那么混合后，气体产生的总压强要小于L2的压强，而试管中气体液体所产生的总的压强是不变的(等于一个大气压），那么必然是水银柱总的高度上升，使气柱长度减小，因而气柱之和减小。