问题 问答题

如图所示为内径均匀的U形管,其内部盛有水银,封闭端内的空气柱长l=12cm,两侧水银面的高度差为h=2cm.已知大气压强为p0=75cmHg.现从开口端缓缓的加入水银,直到两侧水银面处在同一高度.则

(1)此时封闭端内的空气柱长为多少?

(2)从开口端加入的水银总共有多长?

答案

(1)初态:p0=75cmHg,h=2cm,l=12cm

末态:p=p0=75cmHg,lʹ

由玻意耳定律由:p1V1=p2V2

(p0-ρgh)lS=p0lʹS

代入数据:(75-2)×12×S=75×lʹ×S

解得:lʹ=11.68cm

(2)封闭端增加的水银长l-lʹ

开口端增加的水银长h+l-lʹ

所以,加入的水银总长为:

hʹ=h+2(l-lʹ)=2+2(12-11.68)cm=2.64cm

答:(1)此时封闭端内的空气柱长为11.68cm

(2)从开口端加入的水银总共有2.64cm

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