如图所示为一支长100cm的粗细均匀的玻璃管,开口向上竖直放置,管内由20cm长的水银柱封闭着50cm长的空气

2025-05-20 19:28:59
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回答1:

解:以封闭气体为研究对象,假设水银柱长度不变,设管的横截面积为S,开口向下时空气柱长为x 0
初态P 1 =95cmHg,V 1 =50S
末态P 2 =55cmHg,V 2 =x 0 S
由玻意耳定律P 1 V 1 =P 2 V 2 得:95×50S=55x 0 S
解得x 0 =86.4cm
由于x 0 +20=106.4cm>100cm,因此不符合实际,说明管口向下竖直放置时有水银溢出
再设剩有水银柱xcm,则p 3 =(75-x)cmHg,V 3 =(100-x)S
由P 1 V 1 =p 3 V 3 得:95×50S=(75-x)(100-x)S
解得:x 1 =157.5cm(舍去),x 2 =17.5cm
气柱长为100cm-17.5cm=82.5cm