(2012?闸北区二模)如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6

2025-04-25 00:26:27
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回答1:

(1)设玻璃管开口向上时,空气柱压强为P1=P0+ρgl3=120cmHg,
管子转过900到水平位置时,管口水银会流出一部分.设此时空气柱长度为l′2
压强P2=P0.                                                       
由玻意耳定律:P1(Sl2)=P2(Sl′2).                               
得:l′2=10.42cm.                                             
(2)这种解法不正确.                                            
理由:玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空.
或通过玻意耳定律:P1(Sl2)=P′(Sh),
列方程计算可得:x=32.42cm(x=94.18cm舍去).
则现在管内空气柱压强P′=P0-x=(76-32.42)cmHg=43.58cmHg<66cmHg,
无法托住l1这段水银,则在管顶端会出现真空.                               
所以:P′=ρgl1=66cmHg,即:P′+ρgx=P0.(x=10cm)             
由玻意耳定律得
P1(Sl2)=P′(Sh),h是此时空气柱的长度,
得:h=12cm.                      
答:(1)管中空气柱的长度是10.42cm.  
(2)这种解法不正确. 理由:玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空.