Question

10．文文在实验室做托里拆利实验时，准确测得管内外水银柱高度差为750mm，此时大气压值为99960Pa，低于（选填“高于”、“低于”或“等于”）标准大气压，若小明同时在实验室用水来做这个实验，管内外水面的高度差应该是10200mm．（ρ_水银=13.6×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）文文同学所做的托里拆利实验中，大气压能支持750mm高的水银柱，说明了此时的大气压与750mm水银柱产生的压强相等，由P=ρgh可计算出这个大气压，再与标准大气压进行比较即可．
（2）利用P_大气压=P_水=ρ_水gh_水的变形公式h_水=$\frac{{p}_{大气压}}{{ρ}_{水}g}$来求．

解答 解：（1）此时的大气压值为：P=ρ_水银gh=13.6×10³kg/m³×9.8N/kg×750×10^-3m=99960Pa＜1.01×10⁵Pa，此时的大气压低于标准大气压．
（2）由P_大气压=P_水=ρ_水gh_水，一个大气压能支撑水柱的高度h_水=$\frac{{p}_{大气压}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{99960Pa}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$=10.2m=10200mm．
故答案为：99960；低于；10200．

点评 托里拆利实验是初中物理中比较重要的实验，标准大气压下测出的水银柱高度为760mm，此实验中只有外界大气压发生变化、玻璃管上端进入空气会影响水银柱的竖直高度差．