Question

一同学用如图所示装置研究一定质量气体的压强与体积的关系，实验过程中温度保持不变，最初，U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水，当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差，实验的部分数据记录在下表．
（1）实验时的大气压强是多少cmHg？
（2）当U形管两边水银面的高度差为38.0cm时，烧瓶内气体的体积是多少mL？

气体体积V（mL）	800	674	600		500
水银面高度差h（cm）	0	14.0	25.0	38.0	45.0

Answer 1

（1）设大气压强为p₀，由图示及表中实验数据可知：
状态1：P₁=P₀，V₁=800mL，
状态3：P₃=P₀+25cmHg，V₃=600mL
由玻意耳定律得：P₁V₁=P₃V₃，
即：P₀×800=（P₀+25）×600，
解得：P₀=75cmHg；
（2）状态4：P₄=P₀+38cmHg=113cmHg，
由玻意耳定律：P₁V₁=P₄V₄，
即：75×800=113×V₄，
解得：V₄=531mL；
答：（1）实验时的大气压强是75cmHg．
（2）当U形管两边水银面的高度差为38.0cm时，烧瓶内气体的体积是531mL．