76cm汞柱,是指玻璃管中水银的高,与外面水银高度差为76把,根据取与外水平面等高的一点算出.外面一个大气压的力等于76cm水银的压力.那么我将玻璃管稍微网上提一点,那么玻璃管中水银高度怎么变化.具体结合力和压强都帮我分析下变化的过程

问题描述:

76cm汞柱,是指玻璃管中水银的高,与外面水银高度差为76把,根据取与外水平面等高的一点算出.外面一个大气压的力等于76cm水银的压力.那么我将玻璃管稍微网上提一点,那么玻璃管中水银高度怎么变化.具体结合力和压强都帮我分析下变化的过程

稳定后,管内水银面高度不变.
或者说,无论是往上提,还是往下压,还是将管子倾斜,稳定时,管内外的汞面之差不变,始终都等于外界大气压强所表示的水银柱高度.
首先,选取这段汞柱为研究对象,对其分析受力,设汞柱高度为H,密度ρ,重力加速度g,则它受到重力ρSgH,受到汞柱下方的大气压力=p0*S;因为汞柱上面是真空,所以,汞柱平衡时,受到的重力跟大气压力等大:
p0*S=ρSgH ==>p0=ρgH,这个结果的意义是,H由大气压强决定,只要大气压强不变,H就不变.可是当你将玻璃管稍微上提的情况下,汞柱体内的水银高度与外面水银高度之差会有所变化啊,为了让他们之间的相对高度差不变,不是汞柱内的水银应该向外流出一部分嘛上述过程,水银柱相对与管子有移动,但是,就如你说的,管子内外的水银面高度差不变,所以,最终稳定时,管内水银长度不变,至于有没有流出,我想那不重要。那样是不是表示上面真空的变大了,水银柱其实是没有变化的完全正确,上方真空柱长度可以变化,但是汞柱上下液面高度差(非汞柱长度——因为倾斜放置汞柱尽管变长了,但是汞面高度差依然不变)保持不变那最后问一下,上面如果是封闭了一部分气体呢,不是真空状态,开始放在水银里是平衡的,为什么同样是向上提。给的答案是高度差和气体体积都变大这种情况,要选取被封的气柱为研究对象,等温变化,向上提必导致气柱内压强减小,所以气柱变长