Question

如图所示，两端封闭、粗细均匀的玻璃管中有一段的汞柱，将两段空气封闭于管两端．当玻璃管水平放置时，两

如图所示，两端封闭、粗细均匀的玻璃管中有一段的汞柱，将两段空气封闭于管两端．当玻璃管水平放置时，两段空气柱长度恰好相等，当玻璃管竖直放置时，上段空气柱长度恰好是下段空气柱长度的两倍．若玻璃管中汞柱的长度为12厘米，求水平放置时空气柱的压强为多少厘米汞柱．

Answer 1

设水平时两封闭气体的气柱长为l，压强为P，横截面积为s 两部分气体等温变化，由玻意耳定律得： 对气体A：P A1 V A1 =P A2 V A2          ① 对气体B：P B1 V B1 =P B2 V B2          ② V A1 =V B1 =ls        P A1 =P B1           ③ V A2 =2V B2 = 4 3 ls                          ④ 可解得：①→④联立得：P B2 =2P A2                   又因为 P B2 -P A2 =P h                   可解得：P A2 =P h                    ⑤ ①⑤联立得：P A1 =P B1 = 4 3 P h =16cmHg    答：水平放置时空气柱的压强为16厘米汞柱．