Question

如圖6所示，一端封閉、粗細均勻的薄壁玻璃管開口向下豎直插在裝有水銀的水銀槽內，管內封閉有一定質量的空氣，水銀槽的截面積上下相同，是玻璃管截面積的5倍.開始時管內空氣柱長度為6 cm，管內外水銀面高度差為50 cm,將玻璃管沿豎直方向緩慢上移（管口未離開槽中水銀），使管內外水銀面高度差變成60 cm.(大氣壓強相當于75 cmHg)求：

圖6

（1）此時管內空氣柱的長度；

（2）水銀槽內水銀面下降的高度.

Answer 1

解析：（1）玻璃管內的空氣作等溫變化

（p₀-ρgH₁）l₁=(p₀-ρgH₂)l₂

    所以l₂=l₁=×0.06

=0.10 m.

（2）設水銀槽內水銀面下降Δx,水銀體積不變  S₁ΔH=S₂Δx

所以Δx=(H₂-H₁)=×(0.60-0.50) m=0.02 m.

答案：（1）0.10 m  （2）0.02 m