如图所示,粗细均匀的细直玻璃管上端封闭,开口端竖直向下插入水银槽中,管内封闭有一定质量的理想气体,玻璃管露出水银槽液面的长度为L=40cm,管内外水银面高度差为h=8cm.现使管缓慢转过θ=37°角,保持玻璃管在水银槽液面上方的长度L不变,外界大气压强不变,这时 ( )
A.管内气柱长度可能为30cm
B.管内气柱长度可能为32cm
C.管内水银柱长度可能为9cm
D.管内水银柱长度可能为12cm
请写一下过程
谢谢
不会往上大图片
答案选择C
如图所示 图中L为40cm l为8cm 右图中夹角为37度
当夹角为37度时 满足勾三股四玄五
首先 不考虑管内气体对水银柱的影响 因为大气压不变 所以水银柱的垂直高度不变 所以可知所求气体长度为30cm 图中问号处 而水银柱长度为10cm
然而此时管内的气体体积被压缩 故此时管内气压上升倒是向下压缩水银柱一定长度 因此可知气体长度应大于30cm 儿水银柱长度应小于10cm 故排除A和D
若此时管内气体长度仍为32cm 则管内气压不变 又因为大气压不变 故水银柱长度应仍为10cm(即垂直高度8cm) 相加可得管露出水面42cm 与题设L不变相矛盾 故排除B
所以综上 答案应该为C