a) Ha a Melde-cső száját felfelé fordítjuk, akkor a higanyszint az eredeti helyzetén marad, mivel a higany sűrűbb a levegőnél. Ezért a bezárt levegőoszlop hossza továbbra is 10 cm marad.

Ha viszont a Melde-cső száját lefelé fordítjuk, akkor a higanyszint fel fog emelkedni a csőben. Az új bezárt levegőoszlop hossza attól függ, hogy mennyivel emelkedik a higanyszint a csőben.

b) Amikor a higanyszint feljebb emelkedik a csőben, a levegőoszlop hossza csökken. Ez a változás az adiabatikus folyamatok kibővítése miatt történik. Az adiabatikus folyamat során nincs hőcsere a rendszerrel, tehát a gáz hőmérséklete és térfogata közötti kapcsolatot írja le a következő formuláról:

P1*V1^γ = P₂*V2^γ,

ahol P₁ és V₁ az eredeti állapotban, P₂ és V₂ az új állapotban mért nyomás és térfogat értékek. γ a levegőnél adiabatikusan kibővülő gázokra jellemző γ-index, amely 1.4 a levegőre.

Az eredeti helyzetben a levegő és a higany közötti nyomás kiegyensúlyozott, tehát P₁ = P₂. Emiatt a formula az alábbi alakot ölti:

V1^γ = V2^γ.

Az eredeti helyzetben a levegőoszlop hossza 10 cm, tehát V₁ = 10 cm³. Az új helyzetben a levegőoszlop hossza V₂ lesz.

Az eredeti térfogat visszaállításához az új térfogatnak meg kell egyeznie az eredeti térfogattal, tehát V₂ = 10 cm³.

Ebből következik:

V1^γ = V2^γ
(10 cm3)^γ = (10 cm3)^γ.

Ez csak akkor lehetséges, ha γ = 1. Ezért az új hőmérsékletnek olyannak kell lennie, hogy γ = 1 legyen. Mivel γ = Cp/Cv, ahol Cp a levegő fajhője állandó nyomáson, Cv pedig a levegő fajhője állandó térfogaton, ezért γ = 1 esetén Cp = Cv.

A levegő esetében a γ értéke kb. 1.4, tehát γ = 1 csak akkor teljesül, ha Cp = Cv = R, ahol R a levegő gázállandója.