Question

【題目】某興趣小組設計了如圖所示的便攜式水銀氣壓計，粗細均勻的細U型管豎直放置，左管密封，上方為真空，右管開口，兩管均標有刻度，根據左右兩管中水銀面高度差便可直接得到大氣壓的數值。某次因使用不當，導致有氣泡進入左管頂部，此時兩水銀液面高度差只有750mm，左側水銀面到管頂的距離為80mm。為修正上述測得的大氣壓值，將右管直接連接在壓強恒為678mmHg的氣壓倉上，此時，氣壓計兩水銀液面高度差為670mm，不考慮過程中的溫度變化。求

(i)大氣壓的準確數值；

(ii)若斷開氣壓倉，將U型管開口向上傾斜放在與水平面成30°角的實驗架上，則水銀是否會溢出?并簡述理由。

Answer 1

【答案】(i)大氣壓的準確數值為；(ii) 傾倒放置時，液體產生的壓強變小，被封氣體壓強增大，體積進一步縮小，所以水銀不會溢出。

【解析】

(i)設大氣壓的準確值為，對于混入左管中的氣體，初態時，

接在恒壓倉上后，管中左右液面差由減為，則，

由玻意耳定律：

代入數值，解得

(ii)傾倒放置時，液體產生的壓強變小，被封氣體壓強增大，體積進一步縮小，所以水銀不會溢出。