水銀柱の問題で困ってます
一端を閉じたガラス管（内径断面積2cm(2))に水銀を満たし、これを水銀柱に倒立させると上部に真空部が97mmできた。次に先を曲げたスポイトで、液体A17.2mgをガラス管の下部から管内に注入し、液体Aが全て蒸発して飽和蒸気圧を示すときの水銀柱の高さは657mmを示した。ただし、実験中は27℃、1,01×10(5)paに保たれたとする。
問題；液体Aを注入する前の水銀柱の高さが750mmになるように、ガラス管を手で押えて水銀柱に沈めた。続いて、液体A17,2mgを同じように注入すると、管内の水銀面は何mm下がるか。
解答；760=103＋x（xは水銀柱の高さ）
x=657mmHg
750-657=93mm
質問；手で押えると水銀柱は上部まで満たされるようですが、この状態で蒸気圧103mmHgの物質を入れるのだから、なぜ単に103mm下がったとはならないのでしょうか？液体を入れたときも手で押えているのだから大気圧760mmHgとつりあうのではなく、750mmHgとつりあうのではないでしょうか？
また、別解でやってみて、普通にＡを入れたときの気体の圧力は103mmHg、体積は760＋97-657=200mm よって40cm(3)
手で押えたときの気体の圧力は、水銀柱の高さをhcmとすると、
750-10h mmHg 体積は75-h×2 cm(3)
よって、ボイルの法則より、103×40=(750-10h)×(75-h)×2
この考え方はどこがまちがっているのでしょうか？
よろしくお願いします。
お礼
回答ありがとうございます。 大変参考になりました。