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气压液柱问题加水银

2021-04-07知识5

关于托里拆利的测大气压强的实验疑问 分析:①、计算液柱的高度时,为什么不计算浸入水银下面的部分?设水银面上方的水银柱高为h,浸入水银下面的部分高为Δh;以管口为界:管外对管内水银柱产生向上的压强为p0+ρ水银gΔh,管内水银柱由于自身重力产生的向下压强为ρ水银g(H+Δh).由于管内水银柱静止,∴p0+ρ水银gΔh=ρ水银g(H+Δh),即 p0=ρ水银gH.可见,托里拆利的测大气压强的实验没必要计算浸入水银下面的部分.②、如果顶端破了个洞,为什么水银只会流到和液面相平?这时候管内外空气压强相等,管内水银上方的水银柱由于自身的重力作用而向下,直到管内没水银柱为止,也就是流到和水银面相平.

为什么水银气压计在完全失重的环境不能使用? 我们可以先研究一下初中做过的1m玻璃管中水银的高度76mm的实验

水银气压计中混入了一个空气泡,上升到水银柱的上方,使水银柱上方不再是真空,因而气压计的读数比实际的 以管中封闭气体为研究对象,设玻璃管的横截面积为S,初态:p1=(768-750)mmHg=18mmHg,V1=80S;末态:p2=(p-740)mmHg,V2=80S+(750-740)S=90S;根据玻意耳定律得:p1V1=p2V2,代入得:18×80S=(p-740)×90S,解得:p=756mmHg答:此气压计示数为740mmHg时,实际的大气压是756mmHg.

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