题目内容
【题目】如图所示，一根粗细均匀的玻璃管长为
，一端开口，一端封闭．管内有一段
长的汞柱将一段空气柱封闭于管中．当玻璃管水平放置时，空气柱长为
．问当玻璃管开口向下竖直放置时，管内空气柱长为多少？（假设温度保持不变，外界大气压为
汞柱所产生的压强）
某同学解法为：始末状态的压强分别为
，
，此过程为等温变化，根据玻意耳定律有
，即
．你认为他的解法是否正确？若正确，请说明理由；若错误，也请说明理由，并且解出正确的结果．
【答案】不对。因为若空气柱长为
，加上汞柱
则为
，已经超过玻璃管长
，则汞柱一定溢出了，所以设汞柱长为
，则汞柱长为
，根据玻意耳定律：
，
，管内空气柱长为：
。
【解析】
解：他的解法不正确，因为若空气柱长为，加上汞柱则为，已经超过玻璃管长，则汞柱一定溢出了。
设留在管内水银柱长为，则空气柱长为，该过程为等温变化，根据玻意耳定律有：
即：
解得：
管内空气柱长为：
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