Question

已知地面附近高度每升高12m，大氣壓降低1mmHg．為了觀測大氣壓這一微小變化，某實驗小組巧妙地設計了如圖所示的一個實驗，在一個密閉的玻璃瓶的塞子上插入一根兩端開口且足夠長的細玻璃管，瓶內有一定量的水和空氣．（不計水面升降引起的瓶內空氣體積的變化，水銀的密度為13.6×10³Kg/m³）
（1）由于內外壓強差，細玻璃管內水面a上升到一定的高度．將玻璃瓶放置在地面上，記錄下此時管內水面a的位置，再將玻璃瓶放到離地1.2米的講臺上時，則玻璃管內水面將上升

 

mm；
（2）同時小組成員想用此裝置來測實驗室空氣的壓強．先將此裝置放在溫度為27℃、大氣壓P₀為750mmHg的底樓場地上，測得水柱的高度h₀=204mm．然后將裝置緩慢地平移到二樓的實驗室桌面上，待穩定后發現水柱升高了△h=40.8mm，已知實驗室比樓下場地的溫度高1℃，為了求得實驗室空氣的壓強，決定應用

 

氣體實驗定律，則下列求出實驗室空氣的壓強計算正確是

 

A．765mmHg
B．767.55mmHg
C．764.55mmHg
D．749.55mmHg．

Answer 1

分析：（1）根據細玻璃管中高度差產生的壓強加上大氣壓等于瓶中氣體的壓強列式計算；
（2）先根據毛細管中高度差產生的壓強加上大氣壓等于瓶中氣體的壓強列式計算出瓶內氣壓，然后根據理想氣體狀態方程列式求解出到達B處后的瓶內壓強，最后得到B處的大氣壓強，并計算高度差．

解答：解：（1）玻璃瓶放到離地1.2m的講臺上時，大氣壓降低了0.1mmHg，毛細管中水面上升0.1mm×13.6=1.36mm；
（2）大氣壓為750mmHg，在A處時，瓶內氣體壓強為：P1=750mmHg+

204

13.6

mmHg=765mmHg；
不計水面升降引起的瓶內空氣體積的變化，根據查理定律得 

p1

T1

=

p2

T2

，
代入數據得到：

765

300

=

p2

301

，解得P₂=767.55mmHg；
故B處大氣壓為PB=P2-Ph=767.55mmhg-

(204+40.8)mmHg

13.6

=749.55mmHg；故選D
故答案為：（1）1.36 （2）查理，D

點評：本題關鍵對高處瓶內水平面的液柱受力分析得到大氣壓強和瓶內氣壓的關系式，然后結合理想氣體狀態方程列式求解．