如图所示,一根两端开口、横截面积为
S=2 cm
2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深).管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长
L=21 cm的气柱,气体的温度为
t1=7 ℃,外界大气压取
p0=1.0×10
5 Pa(相当于75 cm高的汞柱的压强).

(1)若在活塞上放一个质量为
m=0.1 kg的砝码,保持气体的温度
t1不变,则平衡后气柱为多长?(
g=10 m/s
2)
(2)若保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到
t2=77 ℃,此时气柱为多长?