Question

如圖所示，一開口向上的玻璃管內有一段長19cm的汞柱，封住的一段空氣柱長為15cm．將管倒放時，被封閉的空氣柱長為25cm．問：
（1）當時的大氣壓強為多大？
（2）將管水平放置時，管內封著的空氣柱為多長？

Answer 1

【答案】分析：（1）封閉氣體發生等溫變化，列出玻璃管開口向上時和倒放時氣體的體積和壓強，根據玻意耳定律列式，即可求得大氣壓強．
（2）將管水平放置時，穩定時管內封著的空氣壓強等于大氣壓，再根據玻意耳定律求解空氣柱的長度．
解答：解：（1）
玻璃管開口向上時：P₁=（P+19 ）cmHg，V₁=15Scm³，
將管倒放時：P₂=（P-19 ）cm3，V₂=25Scm³              
由于氣體溫度不變，根據玻意耳定律有：
  （P+19）15S=（P-19）25S
解方程得P=76cmHg                        
（2）將管水平放置時，P₃=P=76cmHg，V₃=L₃S cm³               
根據玻意耳定律 P₁V₁=P₃V₃
即（P+19）15S=PL₃S                    
代入已知數據，得L₃=18.75cm                 
答：
（1）當時的大氣壓強為76cmHg．
（2）將管水平放置時，管內封著的空氣柱為18.75cm．
點評：本題是玻意耳定律的應用，關鍵要列出氣體的狀態參量，明確氣體發生了等溫變化，是常見的基礎題．