Какой максимальной длины слой ртути можно долить?

Возьмём сечение трубочки за 1, тогда объём можно измерять только длиной трубки, т. е. вместо объёма будем писать длину!
Первый опыт. Давление воздуха создаётся атмосферным давлением рₒ и давлением р = mRT/ML и это давление равно весу ртути р = gρL. Приравниваем: mRT/ML + рₒ = gρL и находим отсюда температуру Т.
Второй опыт аналогично. Пусть столб воздуха ℓ, тогда ртути 3L-ℓ.
Приравниваем давления: mRT/Mℓ = gρ(3L - ℓ) + рₒ.
Придётся решать квадратное уравнение, чтобы найти ℓ.