Question

如图所示，长为80cm的竖直玻璃管，下端封闭，内有一段h=4cm的水银柱，水银柱的下面封闭着长L 1 =60cm的空

如图所示，长为80cm的竖直玻璃管，下端封闭，内有一段h=4cm的水银柱，水银柱的下面封闭着长L 1 =60cm的空气柱，空气柱温度为27℃，大气压强为76cmHg．求：（1）此时空气柱压强；（2）再向管内缓缓注入20cm长水银，空气柱L 2 有多长？

Answer 1

（1）以水银柱为研究对象，根据平衡状态得： P 1 =P 0 +P h =（76+4）cmHg=80cmHg （2）设试管横截面积为S，根据气体做等温变化可有： P 1 =80cmHg、V 1 =60S P 2 =（76+24）cmHg=100cmHg  V 2 =L 2 S P 1 V 1 =P 2 V 2 ∴ L 2 = P 1 P 2 L 1 = 80×60 100 cm=48cm 答：（1）此时空气柱压强是80cmHg； （2）再向管内缓缓注入20cm长水银，空气柱L 2 有48cm．