Question

如图所示，一开口向上的玻璃管内有一段长19cm的汞柱，封住的一段空气柱长为15cm．将管倒放时，被封闭的空气柱长为25cm．问：
（1）当时的大气压强为多大？
（2）将管水平放置时，管内封着的空气柱为多长？

Answer 1

【答案】分析：（1）封闭气体发生等温变化，列出玻璃管开口向上时和倒放时气体的体积和压强，根据玻意耳定律列式，即可求得大气压强．
（2）将管水平放置时，稳定时管内封着的空气压强等于大气压，再根据玻意耳定律求解空气柱的长度．
解答：解：（1）
玻璃管开口向上时：P₁=（P+19 ）cmHg，V₁=15Scm³，
将管倒放时：P₂=（P-19 ）cm3，V₂=25Scm³              
由于气体温度不变，根据玻意耳定律有：
  （P+19）15S=（P-19）25S
解方程得P=76cmHg                        
（2）将管水平放置时，P₃=P=76cmHg，V₃=L₃S cm³               
根据玻意耳定律 P₁V₁=P₃V₃
即（P+19）15S=PL₃S                    
代入已知数据，得L₃=18.75cm                 
答：
（1）当时的大气压强为76cmHg．
（2）将管水平放置时，管内封着的空气柱为18.75cm．
点评：本题是玻意耳定律的应用，关键要列出气体的状态参量，明确气体发生了等温变化，是常见的基础题．