题目内容
(请给出正确答案)
[主观题]
1-14 水银气压计中混进了一个空气泡,因此它的读数比实际的气压小,当精确的气压计的读数为 768 mmHg时,它的读数只有 748 mmHg。此时管内水银面到管顶的距离为 80 mm。问当此气压计的读数为 734 mmHg时,实际气压应是多少。设空气的温度保持不变。
答案
× 取空气泡为研究对象。设第一状态空气泡的压强为p1,体积为V1;第二状态空气泡的压强为p2,体积为V2;气压计玻璃管的横截面积为S。已知p1精=1.04×105Pa,p1示=9.95×104Pa,p2示=9.76×104Pa;第一状态空气泡的高度h1=8.00cm,V1=h1S。空气泡的存在导致气压计测量不准确,空气泡的压强可以分别表示为p1=p1精-p1示,p2=p2精-p2示。水银柱所示压强与水银柱高度的关系为p=ρgh。对于标准气压计有p精=ρgh精对气压计的第一状态和第二状态所示压强之差△p示和高度之差△h示,二者的关系可表示为△p示=ρg△h示。于是可得到压强差与标准值的关系为(1)由式(1)解得△h示,并将已知数据代入,得到即第二状态管内水银面比第一状态高1.43cm。第二状态空气泡的高度,即管内水银面到管顶的距离为h2=h1+△h示=8.00+1.43=9.43(cm)空气泡的体积为。由于温度不变,对空气泡就有p1V1=p2V2,也就是(p1精-p1示)h1S=(p2精-p2示)h2S(2)求解式(2)得到第二状态的实际气压为
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