Question

一粗细均匀的玻璃管，注入60mm水银柱，水平放置时，封闭端空气柱与开口处气柱等长，均为140mm，若将管轻

一粗细均匀的玻璃管，注入60mm水银柱，水平放置时，封闭端空气柱与开口处气柱等长，均为140mm，若将管轻轻倒转，竖直插入水银槽中，如图所示，达平衡时管内封闭端空气柱长133mm，设整个过程空气温度不变，外界大气压为760mm汞柱高．求水银槽中进入管中的水银长度是多少mm？

Answer 1

对于封闭的气体设为A，设水平时为状态①，从水平到竖直的状态的过程中， P 0 L A1 S=（P 0 -60）L A2 S， 所以L A2 = P 0 L P 0 -60 = 760×140 760-60 =152mm， 从状态①到③的过程中， P 0 L A1 S=P A3 L A3 S， 所以P A3 = P 0 L A1 L A3 = 760×140 133 mmHg=800mmHg， 对于B气体，P B2 =P 0 =760mmHg L B2 =340-152-60=128mm， P B3 =P A3 +60=860mmHg， 气体从状态②到状态③， P B2 L B2 S=P B3 L B3 S， 所以L B3 = P B2 L B2 P B3 = 760×128 860 =113.1mm， 进入管中的水银的长度为△h=340-133-113.1=33.9mm． 答：水银槽中进入管中的水银长度是33.9mm．