Question

如圖所示，一根粗細(xì)均勻的玻璃管長為80cm，一端開口，一端封閉。管內(nèi)有一段25cm長的汞柱將一段空氣柱封閉于管中，當(dāng)玻璃管水平放置時，空氣柱長為40cm。問當(dāng)玻璃管開口向下豎直放置時，管內(nèi)空氣柱長為多少？（假設(shè)溫度保持不變，外界大氣壓為75cmHg）
某同學(xué)解法為:
始、末兩狀態(tài)的壓強分別為：P₁=75cmHg，P₂=75－25=50cmHg
此過程為等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有：P₁V₁=P₂V₂
即：L₂=P₁L₁/P₂=75×40/50=60cm
你認(rèn)為他的解法是否正確？若正確，請說明理由；若錯誤，也請說明理由，并且寫出正確解的步驟和結(jié)果。

Answer 1

解：（1）他的解法不正確
從他的計算結(jié)果看：60cm+25cm＞80cm，所以玻璃管開口向下時水銀會漏出
（2）設(shè)留在管內(nèi)水銀長為h
P₁V₁=P₂V₂
75×40=（75－h(huán)）×（80－h(huán)）
h≈22.67cm
管內(nèi)空氣柱長為：L=L₀－h(huán)=（80－22.67）cm=57.33cm