Question

（12分）一个“┌”型细玻璃管A、B两端开口，水平段内有一段长为5cm的水银柱，初始时长度数据如图所示。现将玻璃管B端封闭，然后将下端A插入大水银槽中，整个过程温度不变，稳定后竖直管内水银面比大水银槽面低5cm，已知大气压强为75cmHg。求：

（1）稳定后玻璃管B端水平段内被封闭气体的压强为多少？

（2）竖直管A端插入水银槽的深度h。

 

Answer 1

（1）80cmHg

（2）13.625cm

解析:（1）竖直段部分封闭气体初始状态：P₁=75cmHg，L₁=70cm     （1分）

稳定后：P₂=75+5=80cmHg，                          （1分）

等温变化，则P₁L₁S=P₂L₂S                             （2分）

得L₂=62.625cm＞60cm，所以水银柱还是在水平段管内。   （2分）

稳定后B端水平段内气体压强P′₂= P₂=80cmHg。           （2分）

（未判断水银柱在水平段内，相应扣分）

（2）稳定后水平段内气体长度   （2分）

进入竖直管内的水银长度为Δh=60+35-18.75-5-62.625=8.625cm

竖直管插入水银槽的深度h=8.625+5=13.625cm。              （2分）