Question

某同學(xué)用一端封閉的U形管，研究一定質(zhì)量封閉氣體的壓強，如圖所示，U形管豎直放置，當(dāng)封閉氣柱長為L₀時，兩側(cè)水銀面的高度差為h ，大氣壓強為P₀。求：

  ①封閉氣體的壓強（用cmHg作單位）；

  ②若L₀=20cm，h=8.7cm，該同學(xué)用與U形管口徑相同的量筒往U形管內(nèi)繼續(xù)緩慢注入水銀，當(dāng)再注入13.3cm長水銀柱時，右側(cè)水銀面恰好與管口相平齊。設(shè)環(huán)境溫度不變，求大氣壓強是多少cmHg?

Answer 1

解析：①封閉氣體的壓強為

P=P₀+ρgh      （2分）

解得  P=（P₀+h）cmHg   （1分）

②此時封閉氣柱長

L₁= L₀—（h+ΔL—L₀）=18cm   （2分）

由波意爾定律

（P₀+h）L₀=（P₀+ L₁）L₁   （2分）

解得  P₀=75 cmHg       （2分）