Question

【题目】玻璃管长L=100cm，上端封闭、下端开口且内径均匀，其中有一段长h=15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中，如图甲所示。当管竖直放置时，封闭气柱A的长度LA=60cm。现把开口端向下插入水银槽中，直至A部分气柱长LA'=40cm时为止，这时系统处于静止状态，如图乙所示。已知大气压强P0=75cmHg，整个过程中温度保持不变。求：

①图乙中A部分气体的压强；

②槽内的水银进入玻璃管内的长度（最终计算结果保留两位有效数字）。

Answer 1

【答案】①90cmHg ②27cm

【解析】

①以气柱A作为研究对象 PA=60cmHg VA= 60S ； PA'=？ VA'= 40S

由玻意耳定律 PA VA=PA'VA' 可解得PA'=90cmHg

②乙图中，对水银柱受力分析可得PB'=105cmHg

则以气柱B作为研究对象 PB=75cmHg VB= 25S ； PB'=105cmHg VB'=LB'S

由波义耳定律 PB VB=PB'VB' 可解得LB'≈18cmHg

由几何关系，槽内的水银进入玻璃管的长度为27cm