Question

【题目】如图所示，粗细均匀的细玻璃管一端开口，长度为L= 100cm，现将开口朝下竖直立于水银槽的水银中，初始状态管内外水银面的高度差为l0=65cm，系统温度为 27 ℃。为证实玻璃管液面上方存在空气，现从初始状态分別进行两次实验如下：

Ⅰ.保持系统温度不变，将玻璃管竖直向上提升2cm（开口仍在水银潜液面以下），结果液曲高度差增加1 cm；

Ⅱ.从初始状态，将系统温度升到87℃，结果液面高度差减小1cm，已知玻璃管内空气看成理想气体，热力学零度取-273℃。求：

（1）实际大气压为多少cmHg?

（2）初始状态玻璃管内的空气柱有多长？

Answer 1

【答案】（1）76cmHg； （2）10cm

【解析】

第一次实验封闭气体做等温变化，根据管内外水银面的高度差，求出被封闭气体的压强，然后根据等温变化气态方程即可求解；第二次实验找出初末状态参量，利用理想气体状态方程即可求解；

解：对管内密闭气体，压强单位取cmHg，体积单位取cm3

初始状态: ，，

玻璃管上提状态: ，，

系统温度升高状态: ，，

依据得

简化有：

依据得

解得，