Question

同學(xué)做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)得大氣壓強(qiáng)為75cmHg柱，而此時(shí)教室里的標(biāo)準(zhǔn)氣壓計(jì)的讀數(shù)為76cmHg柱，當(dāng)教室里大氣壓增加時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)氣壓計(jì)讀數(shù)為76.5cmHg時(shí)，托里拆利管內(nèi)外水銀面高度差h為（設(shè)溫度不變）（ ）
A．h=76cm
B．h=75.5cm
C．75cm＜h＜75.5cm
D．75.5cm＜h＜76cm

Answer 1

【答案】分析：先假設(shè)水銀柱上升0.5cm，根據(jù)玻意耳定律分析；再假設(shè)體積不變，根據(jù)波義耳定律判斷；然后綜合考慮．
解答：解：同學(xué)做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)管內(nèi)留有少量的空氣，初始狀態(tài)的壓強(qiáng)為：P₁=76cmHg-75cmHg=1cmHg；
大氣壓增加到76.5cmHg時(shí)，先假設(shè)水銀柱上升0.5cm，則體積減小，根據(jù)玻意耳定律PV=C，封閉氣體壓強(qiáng)變大，水銀柱要下降；
大氣壓增加到76.5cmHg時(shí)，再假設(shè)水銀柱不動(dòng)，則封閉氣體壓強(qiáng)增加到1.5cmHg，根據(jù)根據(jù)玻意耳定律PV=C，體積要縮小，故水銀柱會(huì)上升；
故實(shí)際情況是水銀柱會(huì)上升，但上升幅度一定小于0.5cm，故水銀柱的高度：75cm＜h＜75.5cm；
故選C．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是抓住兩個(gè)臨界狀態(tài)，即上移0.5cm和不移動(dòng)，最終是一種折中的狀態(tài)；如果氣體初始長度已知，可以根據(jù)玻意耳定律求解出壓縮后的具體長度．