58问答库 > 一根两端开口、横截面积为S=2cm 2 足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）．

一根两端开口、横截面积为S=2cm 2 足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）．

2025-05-04 14:56:12

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回答（1）：

（1）被封闭气体的初状态为
P₁ =P₀ =1.0×10⁵ Pa=75cmHg，
V₁ =LS=21S，T₁ =280K
末态为P₂ =P₀ =1.0×10⁵ Pa=75cmHg，
V₂ =L₂ S，T₂ =320K
根据盖?吕萨克定律，

V 1

T 1

V 2

T 2

，得：L₂ =24cm．
故此时气柱为24cm．
（2）在活塞上施加拉力F后，根据活塞受力平衡得：
F+P₃ S=P₀ S P₃ =0.8×10⁵ Pa
气体的状态变为
V₃ =L₃ S，T₃ =T₂ =320K
根据玻意耳定律，
P₂ V₂ =P₃ V₃
得：L₃ =30cm
而 P₃ =0.8×10⁵ Pa （相当于60cm汞柱高的压强）所以管内外水银面的高度差为
△h=15cm．
故平衡后气柱为30cm，管内外水银面的高度差为15cm．