Question

如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口

如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm．先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：（1）稳定后右管内的气体压强p；（2）左管A端插入水银槽的深度h．（大气压强p 0 =76cmHg）

Answer 1

（1）插入水银槽后右管内气体等温变化，左管竖直插入水银槽中后，右管体积为： V=( l 0 - △h 2 )  S 由玻意耳定律得： p 0 l 0 S=p( l 0 - △h 2 ) S 带入数据解得：p=78cmHg． 故稳定后右管内的气体压强：p=78cmHg． （2）插入水银槽后左管压强：p 1 =p+△h=80cmHg    ① 左管竖直插入水银槽中时，槽内水银表面的压强为大气压强，设左管内外水银面高度差为h 1 ，此时左管内压强还可以表示为： p 1 =p 0 +h 1      ②，联立①式解得h 1 =4cm 中、左管内气体等温变化此时有： p 0 lS=p 1 l 1 S 解得：l 1 =38cm． 左管插入水银槽深度 h=l- l 1 + △h 2 + h 1 =7cm ． 故左管A端插入水银槽的深度h=7cm．