10mmHg=133Pa
因为,管外的大气压为76cmHg,所以,管内的气压为:
76-75
=
1cmHg
=
10mmHg
2.
上提后高度仍为75cm,
因为上提后,管内真空部分仍然为真空,内外液面高度差就不会变化,对实验不会有影响
3同2
高度不变
4.
倾斜后高度不变,但试管内水银柱长度变长
因为试管内外的液面高度差是不变的(原因同2,3两题),仍然为75cm,但这时试管是倾斜的,所以长度会变长(见图示)
5.
不变
管内水银上方是真空时,大气压强与水银柱产生的压强相等,根据液体压强公式,水银柱的压强只与液体的深度和密度有关,与液体的多少、溶器的形状无关,所以管的粗细变化不会影响实验结果。
附第四题解释图
毫米汞柱即毫米水银柱(mmHg),是指直接用水银柱高度的毫米数表示压强值的单位,毫米与毫巴间可以进行换算。定义
毫米汞柱来源于托里拆利实验。
其原理是以汞柱所产生的静压力来平衡大气压力p,因而汞柱的高度就可以度量大气压力的大小
在实验室以及气象测定方面,通常用毫米汞柱(mmHg)作为大气压力的单位
除了用于大气压测量,该单位还用于高度真空工程(特别是在压力低至黏性消失的环境中)、血压量度、眼压量度等。
换算
根据液体压强和托里拆利实验,汞柱液面差产生的压强与大气压平衡时记录下汞柱高度。
根据压强计算方法:p=ρgh
ρ指汞的密度(单位kg/m3)
g指重力比值(单位N/kg)
h指汞柱液面竖直方向上的差(单位m)
而将h改为mm为单位就是mmHg的压强
而p的值就是以Pa为单位的压强
托里拆利当时测得液面差为760mm即当时大气压为760mmHg
标准大气压( 1.013X10^5 Pa)内可以这样换算:P=1.013X10^5 Pa=760mmHg 或100千帕=1千毫巴≈3/4米水银柱高,精确转换是1mmHg=20265/152≈133.32236842105 Pa。
且1毫米汞柱转换为水柱为L=10.34m/760=0.013605m
同时毫米汞柱与托(Torr)等价,并且均不是国际单位制单位成员,帕斯卡则为压强的国际单位。
汞柱,即水银柱。
直接用水银柱高度的毫米数表示压强、压力值的单位。
但不是国际单位制单位,常用的有厘米汞柱(cmHg)和毫米汞柱(mmHg)。
用于大气压测量,该单位还用于高度真空工程(特别是在压力低至黏性消失的环境中)、血压量度、眼压量度等。
大气压强与汞柱关系:
地面上标准大气压约等于760毫米高水银柱产生的压强。由于测量地区等条件的影响,所测数值不同。
根据液体压强的公式p=ρgh,水银的密度是13.6×10^3千克/立方米,因此76厘米高水银柱产生的标准大气压强是:
p=13.6×10^3千克/立方米×9.8牛顿/千克×0.76米
≈1.013×10^5牛顿/平方米
=1.013×10^5帕斯卡
换算的方法:1mmHg(毫米汞柱)=0.133kPa(千帕斯卡)
标准大气压=760毫米汞柱=76厘米汞柱=1.013×105帕斯卡=10.336米水柱。
标准大气压值及其变迁
——张计怀
标准大气压值的规定,是随着科学技术的发展,经过几次变化的。最初规定在摄氏温度0℃、纬度45°、晴天时海平面上的大气压强为标准大气压,其值大约相当于76厘米汞柱高。后来发现,在这个条件下的大气压强值并不稳定,它受风力、温度等条件的影响而变化。于是就规定76厘米汞柱高为标准大气压值。但是后来又发现76厘米汞柱高的压强值也是不稳定的,汞的密度大小受温度的影响而发生变化;g值也随纬度而变化。
为了确保标准大气压是一个定值,1954年第十届国际计量大会决议声明,规定标准大气压值为
1标准大气压=101325牛顿/米2
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