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?
(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