封闭气体压强的计算是应用气体实验定律的基础,大致可分为液体封闭气体压强的计算和固体封闭气体压强的计算。
1.平衡时液体封闭气体压强计算:液体封闭气体压强的计算的典型问题是水银柱封闭气体压强的计算,采用的方法主要有:
(1)取等压面法:即根据同种液体在同一水平液面处压强相等,在连通器内灵活选取等压面,由两侧压强相等列方程求解压强。
如图中,C、D在同一液面处,两点压强相等,所以封闭气体的压强p=p0+ρgh(其中h为液面间的竖直高度差,不一定是液柱的长度)。
(2)参考液片法:通常是在液体的最低点选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程消去面积,得到液片两侧压强相等,进而求得封闭气体的压强。
如图所示,设U形管的横截面积为S,在其最低处取一液片B,由其两侧受力平衡可知:
pS+ρgh0S=p0S+ρgh0S+ρghS
即得p=p0+ρgh