Question

已知地面附近高度每升高12m，大氣壓降低1mmHg．為了觀測大氣壓這一微小變化，某實驗小組巧妙地設(shè)計了如圖所示的一個實驗，在一個密閉的玻璃瓶的塞子上插入一根兩端開口且足夠長的細玻璃管，瓶內(nèi)有一定量的水和空氣．由于內(nèi)外壓強差，細玻璃管內(nèi)水面a上升到一定的高度．將玻璃瓶放置在地面上，記錄下此時管內(nèi)水面a的位置，再將玻璃瓶放到離地1.2米的講臺上時，則玻璃管內(nèi)水面將上升

 

mm；同時小組成員想用此裝置來測量高度．先將此裝置放在溫度為27℃、大氣壓為750mmHg的實驗室前場地上，測得水柱的高度h=204mm．然后將裝置緩慢地平移到二樓的實驗室桌面上，待穩(wěn)定后發(fā)現(xiàn)水柱升高了40.8mm，已知實驗室比樓下場地的溫度高1℃，實驗室桌面與外場地的高度差為

 

m；（不計水面升降引起的瓶內(nèi)空氣體積的變化，水銀的密度為13.6×10³Kg/m³）

Answer 1

分析：根據(jù)毛細管中高度差產(chǎn)生的壓強加上大氣壓等于瓶中氣體的壓強列式計算；
先根據(jù)毛細管中高度差產(chǎn)生的壓強加上大氣壓等于瓶中氣體的壓強列式計算出瓶內(nèi)氣壓，然后根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解出到達B處后的瓶內(nèi)壓強，最后得到B處的大氣壓強，并計算高度差．

解答：解：玻璃瓶放到離地1.2m的講臺上時，大氣壓降低了0.1mmHg，毛細管中水面上升0.1mm×13.6=1.36mm；
大氣壓為750mmHg，在A處時，
瓶內(nèi)氣體壓強為：P1=750mmHg+

204

13.6

mmHg=765mmHg；
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有

P1V1

T1

=

P2V2

T2

，
代入數(shù)據(jù)得到：

765×V

300

=

P2V

301

，
解得P₂=767.55mmHg；
故B處大氣壓為PB=P2-Ph=767.55mmhg-

(204+40.8)mmHg

13.6

=749.55mmHg；
故A、B間的高度差為：△h=（750-749.55）×12=5.4m；
故答案為：1.36；5.4．

點評：本題關(guān)鍵對高處瓶內(nèi)水平面的液柱受力分析得到大氣壓強和瓶內(nèi)氣壓的關(guān)系式，然后結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程列式求解．