Question

如图所示，长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的

如图所示，长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10cm，温度为27℃，外界大气压强不变．若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15cm，然后再缓慢转回到开口竖直向上，求：（1）大气压强p 0 的值；（2）玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度；（3）当管内气体温度升高到多少时，水银柱的上端恰好重新与管口齐平？

Answer 1

（1）初态：P 1 =P 0 +21cmHg   V 1 =10S  末态：P 2 =P 0 -15cmHg   V 2 =（31-15）S=16S          由玻意耳定律，得       P 1 V 1 =P 2 V 2                           P 0 =75cmHg                    （2）P 3 =75+15=90cmHg    V 3 =LS              P 1 V 1 =P 3 V 3                             L=10.67cm                   （3）P 4 =P 3 =90cmHg   V 4 =（31-15）S=16S  T 3 =300K            由吕萨克定律 V 3 T 3 = V 4 T 4                   T 4 =450K                      得t=177℃ 答：（1）大气压强p 0 的值75cmHg；     （2）玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度为10.67cm；     （3）当管内气体温度升高到177℃时，水银柱的上端恰好重新与管口齐平．