Question

氧化還原

第九題
不懂為什麼傾斜，上方空氣柱會體積變小？

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Answer 1

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Catrylis

先想想，傾斜的瞬間會發生什麼事？
①汞柱的垂直高度下降，所以汞柱壓力下降；②空氣柱長度不變。
然而由於①的因素，管內總壓小於外界大氣壓力，所以水銀被往內擠，造成水銀柱變長，空氣柱變短。

氧化還原

汞柱垂直高度下降？我以為是不變
有點難理解，你可以畫圖嗎？

氧化還原

我想的是這樣

Catrylis

你的圖會這樣是因為上面是真空的(托里切利實驗)，所以汞柱壓力永遠=外界大氣壓力，結果就是重直高度不變。
現在反過來想想，這題汞柱上端有空氣，拿題目來算就當6cmHg好了。
傾斜後，如果你接受汞柱「長度變長」，就等表「空氣柱變短」對吧？因為玻璃管的總長是固定的。
依波以耳定律，空氣柱變短，壓力就會變大，所以空氣壓力氣在>6cmHg了。
但外界大氣壓力還是76cmhg，所以汞柱高度一定會變得<70cm。
慢慢想一下。

氧化還原

是因為它上方有空氣，非真空嗎

user

為什麼
汞柱的垂直高度下降，所以汞柱壓力下降？？？
（我路過☺️

Catrylis

對，因為上方有空氣而非真空的關係。
①真空下：外界壓力=汞柱高度。
②有空氣下：外界壓力=汞柱高度+空氣壓力。
先說在這題中外界壓力是不變的，你就視作「汞柱高度+空氣壓力=定值」好了。
傾斜會使得汞柱變長，空氣變短；空氣變短導致空氣壓力上升，所以汞柱高度一定會變小。

※另外汞柱造成的壓力，屬於液體壓力，我寫下面，從中可以看出液體壓力只和「液體重直高度」與「液體密度有關」。

氧化還原

h也可以說是高度差，空氣柱的壓力因為體積變小增加，所以高度差會減少，所以高度變小嗎？

Catrylis

嗯...也可以這樣理解！