Question

如圖所示，長為31cm、內徑均勻的細玻璃管開口向上豎直放置，管內水銀柱的上端正好與管口齊平，封閉氣體的長為10cm，溫度為27℃，外界大氣壓強不變。若把玻璃管在豎直平面內緩慢轉至開口豎直向下，這時留在管內的水銀柱長為15cm，然后再緩慢轉回到開口豎直向上，求：
（1）大氣壓強p₀的值；　
（2）玻璃管重新回到開口豎直向上時空氣柱的長度；　
（3）當管內氣體溫度升高到多少時，水銀柱的上端恰好重新與管口齊平？

Answer 1

解：（1）P₁=P₀+21cmHg，V₁=10S，T₁=300K，P₂=P₀－15cmHg，V₂=10S，T₂=300K
P₁V₁=P₂V₂
P₀=75cmHg
（2）P₃=75+15=90cmHg，V₃=LS
P₁V₁=P₃V₃
L=10.67cm
（3）P₄=P₃=90cmHg，V₄=（31－15）S=16S，T₃=300K

T₄=450K，t=177℃