Question

【題目】如圖，長，粗細均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時，的空氣被水銀柱封住，水銀柱長。將玻璃管緩慢地轉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入玻璃管。設整個過程中溫度始終保持不變，大氣壓強。求插入水銀槽后管內氣體的壓強。

Answer 1

【答案】52.0cmHg

【解析】

設玻璃管截面積為s，水平放置時，氣體壓強為P1，體積為V1，假設當轉到豎直放置時，水銀恰好未流出，氣體壓強為P2，體積為V2，則

P1=P0=75cmHg，

V1=L0s，

P2=？，

V2=（L-h）s，

由玻意耳定律：P1V1=P2V2
代入數據解得：

P2=50cmHg，

由于，所以水銀必有流出。

設剩余水銀柱長度為x，氣體的壓強P3，體積V3，則

P3=（P0-x）cmHg，

V3=（L-x）s，

由玻意耳定律：P1V1=P3V3
代入數據解得：

x≈30.7cm，

插入水銀柱后，設氣體壓強為P4，體積V4=（L-x-h0）s
由玻意耳定律：P1V1=P4V4
代入數據解得：

P4≈52.0cmHg；