Question

17．在托里拆利实验中，由于操作不慎，漏进了一些空气．当大气压强为75cm Hg时，管内外汞面高度差为60cm，管内被封闭的空气柱长度是30cm，如图所示．问：
（1）此时管内空气的压强是多少？
（2）若将此装置移到高山上，温度不变，发现管内外汞面高度差变为54cm，山上的大气压强为多少（设管顶到槽内汞面的高度不变）？

Answer 1

分析 （1）管内空气的压强等于管外大气压与管内60cm水银产生的压强之差．
（2）温度不变，管内气体发生等温变化，根据玻意耳定律求解管内空气压强．根据管内外压强关系求解山上的大气压强．

解答 解：
（1）此时管内空气的压强为 P₁=（75-60）cmHg=15cmHg．
（2）V₁=30S，V₂=（30+60-54）S=36S     
     P₁=15 cmHg，P₂=（P₀-54）cmHg        
等温变化，由玻意尔定律 P₁V₁=P₂V₂  
代入15×30=15×P₂
得 P₂=12.5 cmHg            
可得 P₀=66.5 cmHg          
答：
（1）此时管内空气的压强为15cmHg．
（2）山上的大气压强为66.5cmHg．

点评 会确定初末状态的参量，分析管内外压强之差是解题的关键．再运用玻意耳定律进行求解．