Một ống thủy tinh tiết diện đều có chiều dài 60 cm gồm một đầu kín, một đầu hở hướng lên, trong ống có cột không khí ngăn cách với bên ngoài bằng cột thủy ngân dài 40cm, cột thủy ngân bằng miệng ống. Khi ống thẳng đứng miệng ở dưới thì một phần thủy ngân chảy ra ngoài. Tìm cột thủy ngân còn lại trong ống. Biết áp suất khí quyển là 80 cmHg.
Gọi S là diện tích ống thủy tinh.
Chiều dài cột không khí có trong ống là l1 = 60 – 40 = 20 cm.
Áp suất không khí trong ống p 1 = p 0 + 40 = 120 ( c m H g )
Khi lật ngược miệng ống phía dưới thì cột thủy ngân còn lại trong ống là x nên p 2 = p 0 − x = 80 − x ( c m H g ) chiều dài cột không khí l2 = 60 – x
Ta có
p 1 V 1 = p 2 V 2 ⇒ p 1 . l 1 . S = p 2 . l 2 . S ⇒ 120.20 = ( 80 − x ) ( 60 − x ) ⇒ x 2 − 140 x + 2400 = 0 ⇒ { x 1 = 120 ( c m ) x 2 = 20 ( c m )
Mà x < 40 c m nên x = 20 ( cm )
Vậy độ cao cột thủy ngân còn lại trong ống là 20 cm
