(Ⅰ)设细玻璃管的横截面积为S.从开始到管口向下,封闭气体作等温变化.
初态:p1=p0+21cmHg;V1=10S
末态:p2=p0-15cmHg V2=(31-15)S=16S
由玻意耳定律得:p1V1=p2V2
代入得:(p0+21)×10S=(p0-15)×16S
解得:p0=75cmHg
(Ⅱ)从管口向下再到管口向上,气体经历了等温变化.
p3=75+15=90cmHg,V3=LS
由p1V1=p3V3 得:L=
=
p1V1
p3
cm=10.67cm (75+21)×10 75+15
答:(Ⅰ)大气压强p0的值为75cmHg;
(Ⅱ)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度为10.67cm.