Question

一内径均匀的细玻璃管，长55cm，一端封闭，里面注有一段长15cm的水银柱。将管水平放置，封闭端的空气长为

一内径均匀的细玻璃管，长55cm，一端封闭，里面注有一段长15cm的水银柱。将管水平放置，封闭端的空气长为20cm，现将管缓缓倒转到开口向下后竖直插入水银槽中，发现封闭空气柱长仍为20cm。求此时管插入的深度？

Answer 1

22.5cm

设管内径横截面积为S。 管缓慢倒转未插入水银槽前，管内被封气体经历等温度变化。 则管内水银柱下还有5s-25-15=15(cm)长的空气柱，这段空气柱将被封于管内水银柱与水银槽内水银面之间，如图： 这一段空气柱也经历等温变化。 即此时这段空气柱长12.5cm， ∴管插入的深度为 h+(55-20-15-12.5)=15+7.5=22.5(cm)