Question

一端封闭一端开口，内径均匀的直玻璃管注入一段60mm的水银柱，当管水平放置达到平衡时，闭端空气柱长140m

一端封闭一端开口，内径均匀的直玻璃管注入一段60mm的水银柱，当管水平放置达到平衡时，闭端空气柱长140mm，开口端空气柱长140mm，如图所示．若将管口向下直立后再竖直插入水银槽内，达到平衡时，管中封闭端空气柱A长133mm，如图所示（设大气压强为760mmHg，温度保持不变），求槽中水银进入管中的长度？

Answer 1

（1）以气体A为研究对象，在玻璃管由水平转到竖直位置的过程中，
设玻璃管横截面积是S，P_A=76cmHg，V_A=14S，P_A′=76cmHg-L=70cmHg，V_A′=l_A2S，
有玻意耳定律得：P_Al_A1S=P_A′l_A2S     


l_A2=

PAl1

P0?6

=

76×14

76?6

cm=15.2cm
从状态①→③有玻意耳定律得：P₀l_A1S=P_A3l_A3 S  
  P_A3=

P0lA1

lA3

=

76×14

13.3

cmHg=80cmHg
研究B气体，P_B2=P₀=76cmHg            
l_B2=34-15.2-6cm=12.8cm    
P_B3=P_A3+6=86cmHg          
气体从状态②→③有玻意耳定律得：P_B2l_B2S=P_B3l_B3S     
l_B3=

PB2lB2

PB3

=

76×12.8

86

cm=11.31cm
进入管中的水银的长度为△h=34-13.3-6-11.31cm=3.39cm  
答；水银槽中水银进入玻璃管开口端的长度为3.39cm．