题目内容
【题目】如图所示，一粗细均匀的细长玻璃管，上端开口、下端封闭，上部分有高h1=50cm的水银柱，水银面恰好与管口平齐，中间部分封有长l =8.0cm的理想气体,下部分有高h2=70cm的水银柱。现使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢转动到开口向下的位置。已知大气压强p0=76cmHg，转动过程中无漏气现象。
①玻璃管转动到开口向下位置时，会有一部分水银流出，求出剩余水银柱的长度。
②求玻璃管转动到开口向下的位置时，气体柱的长度。
【答案】（1）
（2）
【解析】
玻璃管开口向上时，空气柱的压强为
玻璃管开口向下时，原来上部的水银部分会流出，封闭端会有部分真空。此时空气住的压强为：
设玻璃管的横截面积为
，此时的空气柱的长度为
，由玻意耳定律可得：
代入数据可得：
，即气体柱的长度为
。
剩余水银柱的长度为：
。
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