▓一道高中物理题(关于气体等温变化)▓粗细均匀的玻璃管,封闭一端长为12cm.一个人手持玻璃管开口向下潜入水中,当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管口2cm,求此深度(P0=1.0x10^5pa,g=10m/s^2

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/29 20:49:25

▓一道高中物理题(关于气体等温变化)▓
粗细均匀的玻璃管,封闭一端长为12cm.一个人手持玻璃管开口向下潜入水中,当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管口2cm,求此深度(P0=1.0x10^5pa,g=10m/s^2)
不好意思,看有人的回答发现题目有歧义,题目的意思是玻璃管被人潜入水中,人没有潜下去,所以玻璃管不是完全浸没的!还有我打的时候有点粗心,在“封闭一端”后面还应该有个逗号,不好意思!
水进入玻璃管口为2cm不是有两种情况吗?一种是玻璃管外水面高于玻璃管内水面,还有一种是玻璃管内水面高于玻璃管外水面,该怎么辨别?列等量关系的时候玻璃管内空气柱的压强怎么算?

先关注一下楼主的补充问题:本题中人潜入水中,玻璃管当然也全部没入水中了.并且简单估计一下,潜入深度还不会太浅,否则水柱压不进去这么多.因此,一定是外液面比内液面高(还高很多).
列等量关系的时候玻璃管内空气柱的压强怎么算?
在潜入水中时,管中空气体积被压缩至(12-2)S,压强增大.原先空气压强为大气压,体积为12S.根据等温条件有:p(12-2)S=p0*12S
p=1.2p0,但要注意此时空气柱的压强一部分来自于水的压强,一部分来自大气压.因此,水产生的压强=1.2p0-p0=0.2p0
0.2p0=1000kg/m^3*gh,h=2m

水进入玻璃管口为2cm,就是进入2CM,没有什么啊,就是管内的水位比管口的水平线高2cm。
由PV/T=常数,且该题在同一温度下。得P0*V0=P1*V1,P0*(12*0.01)*S=P1*(10*0.01)*S,P1=(肉)gh,上面两式联立得h=12000,
不知怎的,好像单位弄错,你查查,步骤没错。...

全部展开

水进入玻璃管口为2cm,就是进入2CM,没有什么啊,就是管内的水位比管口的水平线高2cm。
由PV/T=常数,且该题在同一温度下。得P0*V0=P1*V1,P0*(12*0.01)*S=P1*(10*0.01)*S,P1=(肉)gh,上面两式联立得h=12000,
不知怎的,好像单位弄错,你查查,步骤没错。

收起

...这个看题目的意思应该就是说水压的大小是比外界大气压要多出2cm的水柱大小的意思
但其实细想一下就知道 这是理想化的了 玻璃管里的气体明显是被压缩了的所以这个要真算起来还真不好弄 姑且就按水压为外界大气压+2cm水柱产生的压力来算吧。
所以关键解决2cm水柱产生的压力为:由克拉伯龙方程可知 在外界温度和空气分子量不变的情况下V和P是成反比的即V越大P越小 有V...

全部展开

...这个看题目的意思应该就是说水压的大小是比外界大气压要多出2cm的水柱大小的意思
但其实细想一下就知道 这是理想化的了 玻璃管里的气体明显是被压缩了的所以这个要真算起来还真不好弄 姑且就按水压为外界大气压+2cm水柱产生的压力来算吧。
所以关键解决2cm水柱产生的压力为:由克拉伯龙方程可知 在外界温度和空气分子量不变的情况下V和P是成反比的即V越大P越小 有V1/V2=P2/P1
V1=12CM(横截面一样) V2=10CM P1=10^5 得到P2=1。2P1
所以 在由压力可算得 水深为12米。

收起

算出12米的是忘记了大气压,应该是2米