Question

一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭，D端与大气相通用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧，并将两端向下竖直放置，如图所示此时AB侧的气体柱长度管中AB、CD两侧的水银面高度差现将U形管缓慢旋转，使A、D两端在上，在转动过程中没有水银漏出已知大气压强求旋转后，AB、CD两侧的水银面高度差．

Answer

AB、CD两侧的水银面高度差为1cm

【解析】

对封闭气体研究，已知初状态的体积、压强，结合玻意耳定律，通过体积变化导致压强变化求出旋转后，AB、CD两侧的水银面高度差．

对封闭气体研究，初状态时，压强为：，体积为：，

设旋转后，气体长度增大，则高度差变为，此时气体的压强为：，体积为：

根据玻意耳定律，即：

解得：

根据几何关系知，AB、CD两侧的水银面高度差．