申論題

19. 浮沈子為一種以壓力來控制試管浮沈的裝置，其原理乃利用外在壓力壓縮試管內的空氣造成試管浮力的改變，進 而影響試管的浮沈，請注意圖中試管內空氣的體積變化。今有一試管容積 50 cm ³ ，質量 5 公克，管口繫上一磁鐵 後倒插於一個透明且完全密閉的水槽中呈平衡狀態，如圖一，水槽中原空氣壓力為 76cm-Hg，磁鐵重 16 公克，體 積為 2 cm ³ 。今使用打氣筒對密閉水槽打氣加壓如圖二，欲使試管完全沈入水中，請問至少需將容器內部的空氣壓 力調整到____________ cm-Hg 以上。(假設試管內的氣體為理想氣體，溫度固定時體積和壓力成反比，且試管管壁 厚度不計，水深所造成的水壓甚小可忽略。)