Question

【題目】長為31 cm，內徑均勻的細玻璃管，當開口向上豎直放置時，齊口的水銀柱封住10 cm長的空氣柱(如圖a所示)。若在豎直平面內將玻璃管緩慢轉至開口向下豎直放置(如圖b所示)，然后再緩慢轉至開口向上豎直放置(如圖c所示)，這時管內水銀柱長度為15 cm。求：

(ⅰ)大氣壓強；

(ⅱ)圖c狀態管內空氣柱的長度。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析：根據狀態a、狀態b和狀態c的為等溫變化，根據壓強關系，結合玻意耳定律得：，可求大氣壓和c狀態管內空氣柱的長度。

(ⅰ)由題意細玻璃管長為，空氣柱長度 設壓強為p1，狀態a有

cmHg

將玻璃管緩慢轉至開口豎直向下壓強為管內水銀柱長度為，狀態b有

cmHg

由玻意耳定律得：

聯立以上各式并代入數據得：

(ⅱ)再緩慢轉至開口豎直向上，狀態c有：cmHg

由玻意耳定律得：

聯立以上各式并代入數據得