某生自製水銀氣壓計來進行實驗。他將裝滿水銀的圓柱形平底長玻璃試管垂直倒立沒入水銀槽內,並以外力使閉口端高出水銀槽液面 H 公分,閉口端的玻璃厚度可忽略。當到達靜態平衡時,液體中同一水平高度上的各點壓力必相等,此時試管內水銀液面和水銀槽液面的高度差為 h 公分,如圖6所示。假設若發生 H>h 的情況時,試管內的水銀面上方始終為真空。已知1個標準大氣壓等於76公分水銀柱高,記為76 cm-Hg。試依據上述資訊與圖6,回答以下問題。
今將水銀槽上方的外界空氣始終保持在1個標準大氣壓,初始時 H=70,接著改變外力上拉試管,使 H 增加為80。計算外力在上拉試管10 cm的前後,水銀的位能變化為何?假設試管的截面積為 5\ \mathrm{cm^2},試管的重量可忽略,水銀槽液面的高度變化可忽略,水銀密度為 13.6\ \mathrm{g/cm^3},重力加速度為 10\ \mathrm{m/s^2}。(6 分)