物理热的大问题。话题如。我不太明白回答过程。求解释。
我再给你解释一下这个问题的思路(从左到右,这四段管子分别命名为ABCD,下面讨论的长度和压强的单位都是cm和cmHg):
水银的高度差会给气体提供一个压力,左右两端给气体提供的压力在平衡状态下应该是相等的(力学平衡条件),所以水银左右两侧的高度差在平衡状态下应该是相等的。
由于左边的水银体积不变,如果A中的水银水平上升x,B中的水银水平必然下降x,这将导致气体压力增加2x,气体压力变化90+2x。那么就可以用玻意耳定律计算出气柱长度的变化(这里是减少)为d,d=d(x)= 200x/(90+2x)。
如1所述,CD两端的液位差增加了2倍。我们也知道气柱压缩了d,右端的水银柱增加了h(从外面灌进来)。接下来是小学生的问题:以B管中的汞含量为计算起点,从2中的讨论可知,B管中的汞含量减少了x,如果不压缩气体,C管中的汞含量增加了x,考虑到气体压缩,C管中的汞含量增加了x,CD管的高度差增加了2x, 所以D管的液位增加x+d+2x,所以右端的水银增加(x+d)+(x+d+2x) = 4x+2d = h,列出的方程是4x+400x/(90+2x)=40,解方程得到x = 0。