Question

【题目】如图所示，长31 cm内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，齐口水银柱封住10 cm长的空气柱，若把玻璃管在竖直平面内缓慢转动180°后，发现水银柱长度变为15 cm，继续缓慢转动180°至开口端向上．求：

(1)大气压强的值；

(2)末状态时空气柱的长度．

Answer 1

【答案】　(1)75 cm Hg　(2)10.67 cm

【解析】试题分析：玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律求解大气压强p0的值；玻璃管重新回到开口竖直向上时，求出封闭气体的压强，再根据玻意耳定律求解空气柱的长度。

（1）设细玻璃管的横截面积为S．从开始到管口向下，封闭气体作等温变化．

初态：p1=p0+21cmHg；V1=10S

末态：p2=p0-15cmHg V2=（31-15）S=16S

由玻意耳定律得：p1V1= p2V2

代入得：（p0+21）×10S=（p0-15）×16S

解得：p0=75cmHg

（2）从管口向下再到管口向上，气体经历了等温变化．

P=75+15=90cmHg， V3=LS

由p1V1= p3V3

解得：