Question

【題目】如圖，長(zhǎng)，粗細(xì)均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時(shí)，的空氣被水銀柱封住，水銀柱長(zhǎng)。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下的豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有的水銀柱進(jìn)入玻璃管。設(shè)整個(gè)過程中溫度始終保持不變，大氣壓強(qiáng)。求插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

Answer 1

【答案】52.0cmHg

【解析】

設(shè)玻璃管截面積為s，水平放置時(shí)，氣體壓強(qiáng)為P1，體積為V1，假設(shè)當(dāng)轉(zhuǎn)到豎直放置時(shí)，水銀恰好未流出，氣體壓強(qiáng)為P2，體積為V2，則

P1=P0=75cmHg，

V1=L0s，

P2=？，

V2=（L-h）s，

由玻意耳定律：P1V1=P2V2
代入數(shù)據(jù)解得：

P2=50cmHg，

由于，所以水銀必有流出。

設(shè)剩余水銀柱長(zhǎng)度為x，氣體的壓強(qiáng)P3，體積V3，則

P3=（P0-x）cmHg，

V3=（L-x）s，

由玻意耳定律：P1V1=P3V3
代入數(shù)據(jù)解得：

x≈30.7cm，

插入水銀柱后，設(shè)氣體壓強(qiáng)為P4，體積V4=（L-x-h0）s
由玻意耳定律：P1V1=P4V4
代入數(shù)據(jù)解得：

P4≈52.0cmHg；