如图所示,粗细均匀的玻璃管内盛液体,液面上方为理想气体,右管封口,左管有活塞,开始时液面相平,左右气柱等长均为h.当左管(足够长)活塞向上提起多高时液面高度差为h.(设

问题描述:

如图所示,粗细均匀的玻璃管内盛液体,液面上方为理想气体,右管封口,左管有活塞,开始时液面相平,左右气柱等长均为h.当左管(足够长)活塞向上提起多高时液面高度差为h.(设开始时气体压强为P0,液体密度为ρ,温度不变)

设活塞上提高度为x.此时左右两管中气体压强分别为P1、P2,则由题条件P2=P1+ρgh
根据玻意耳定律,
对左管中封闭气体:P0Sh=P1S(h+x-

1
2
h)
对右管中封闭气体:P0Sh=P2S(h+
1
2
h)
代入解得:x=
4p0h+3ρgh2
4p0−6ρgh

答:当左管(足够长)活塞向上提起
4p0h+3ρgh2
4p0−6ρgh
时液面高度差为h.