Question

某同学用一端封闭的U形管，研究一定质量封闭气体的压强，如图所示，U形管竖直放置，当封闭气柱长为L₀时，两侧水银面的高度差为h ，大气压强为P₀。求：

  ①封闭气体的压强（用cmHg作单位）；

  ②若L₀=20cm，h=8.7cm，该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银，当再注入13.3cm长水银柱时，右侧水银面恰好与管口相平齐。设环境温度不变，求大气压强是多少cmHg?

Answer 1

解析：①封闭气体的压强为

P=P₀+ρgh      （2分）

解得  P=（P₀+h）cmHg   （1分）

②此时封闭气柱长

L₁= L₀—（h+ΔL—L₀）=18cm   （2分）

由波意尔定律

（P₀+h）L₀=（P₀+ L₁）L₁   （2分）

解得  P₀=75 cmHg       （2分）