如圖所示，粗細(xì)均勻、足夠長(zhǎng)的玻璃管豎直放置，開口的一端向上而向下的另一端封閉．當(dāng)大氣壓為76cmHg，環(huán)境溫度為27℃時(shí)，玻璃管中上、下有長(zhǎng)度分別為8cm和16cm的兩段水銀柱，在水銀柱下分別封閉有長(zhǎng)度為6cm和4cm的兩段空氣柱．現(xiàn)僅給下面的空氣柱加熱，使下面的空氣柱的溫度上升到117℃，而上面空氣柱的溫度不變．為了使下面的水銀柱不發(fā)生移動(dòng)，求：
（1）應(yīng)向玻璃管中倒入水銀，使上面的水銀柱長(zhǎng)度變?yōu)槎嚅L(zhǎng)？
（2）此時(shí)上面空氣柱長(zhǎng)度為多少？
分析：（1）由于下面的水銀柱不發(fā)生移動(dòng)，氣體A作等體積的變化．根據(jù)氣體方程列出等式求解
（2）由于溫度不發(fā)生變化，氣體B作等溫變化，根據(jù)氣體方程列出等式求解．
解答：解：（1）將下面的氣體稱為A氣體，上面的是B氣體．
對(duì)A：由于下面的水銀柱不發(fā)生移動(dòng)，氣體A作等體積的變化．
pA=（76+8+16）cmHg=100cmHg
TA=273+27=300K
T′A=273+117=390K
PA
TA
=
P′A
T′A

p′A=130cmHg
p′B=p′A-16cmHg=114cmHg
所以上面的水銀柱為：（114-76）cm=38cm
（2）對(duì)B：由于溫度不發(fā)生變化，氣體B作等溫變化，設(shè)玻璃管的橫截面積為S cm2
PB=（76+8）cmHg=84cmHg      VB=6S cm3
P′B=114cnHg
PBVB=P′BV′B
V′B=4.42S cm3
即上面空氣柱長(zhǎng)度為4.42cm
答：（1）應(yīng)向玻璃管中倒入水銀，使上面的水銀柱長(zhǎng)度變?yōu)?8cm
（2）此時(shí)上面空氣柱長(zhǎng)度為4.42cm
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握理想氣體的狀態(tài)方程，理清初末狀態(tài)，靈活運(yùn)用．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，粗細(xì)均勻的玻璃管，當(dāng)溫度為27℃時(shí)，封閉在管內(nèi)的空氣柱AB長(zhǎng)為30cm，BC長(zhǎng)為10cm，管內(nèi)水銀柱水平部分CD長(zhǎng)為18cm，豎直部分DE長(zhǎng)為15cm，外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg，問：要使水平管內(nèi)沒有水銀柱，溫度至少要升高到多少℃？
現(xiàn)有某同學(xué)的解法如下：
以ABC管中的氣體為研究對(duì)象，各狀態(tài)參量如下：p1=（75-15）cmHg=60cmHgV1=（30+10）cm?S=40cm?S（式中S為玻璃管的橫截面）T1=300K．要使水平管內(nèi)沒有水銀柱，則氣體膨脹到D處，這時(shí)氣體的狀態(tài)參量如下：p2=（75-15-18）cmHg=42cmHgV2=（30+10+18）cm?S=58cm?S（式中S為玻璃管的橫截面）T2=？
因?yàn)?span id="d7g20fx" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
p1V1
T1
=
p2V2
T2
，將上述各已知量代入，可求得T2=304.5K，t2=31.5℃
所以要使水平管內(nèi)沒有水銀柱，溫度至少要升高到31.5℃
已知上述計(jì)算無(wú)誤，請(qǐng)問該同學(xué)求得的結(jié)果是否正確？倘若有錯(cuò)，請(qǐng)求出正確結(jié)果．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2010?長(zhǎng)寧區(qū)一模）如圖所示，粗細(xì)均勻的細(xì)直玻璃管上端封閉，開口端豎直向下插入水銀槽中，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，玻璃管露出水銀槽液面的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=40cm，管內(nèi)外水銀面高度差為h=8cm．現(xiàn)使管緩慢轉(zhuǎn)過θ=37°角，保持玻璃管在水銀槽液面上方的長(zhǎng)度L不變，外界大氣壓強(qiáng)不變，這時(shí)（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）下列說法正確的是
AB
AB
．
A．已知一個(gè)水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量，可以計(jì)算出阿伏伽德羅常數(shù)
B．做功與熱傳遞的本質(zhì)不同在于做功導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)化，熱傳遞導(dǎo)致內(nèi)能轉(zhuǎn)移
C．機(jī)械能可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以全部用來(lái)做功以轉(zhuǎn)化成機(jī)械能
D．凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體
E．盡管技術(shù)不斷進(jìn)步，熱機(jī)的效率仍不能達(dá)到100%，制冷機(jī)卻可以使溫度降到一293℃
（2）如圖所示，粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口，管內(nèi)有一段水銀柱，右管內(nèi)氣體柱長(zhǎng)為39cm，中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長(zhǎng)為40cm，先將口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)整個(gè)過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀
面比中管內(nèi)水銀面高2cm，求：
①穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p；
②左管A端插入水銀槽的深度h．（大氣壓強(qiáng)p0=76cm Hg）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長(zhǎng)方形導(dǎo)線框abcd處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，另一種材料的導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)線框保持良好接觸并在外力作用下從導(dǎo)線框左端勻速滑到右端，在此過程中，導(dǎo)線框上消耗的電功率P的變化情況可能為（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示的粗細(xì)均勻薄壁U型管，左管上端封閉，右管開口且足夠長(zhǎng)．內(nèi)裝密度為ρ的某種液體．右管內(nèi)有一輕質(zhì)活塞（重力不計(jì)），活塞與左管上端等高，活塞與管壁之間無(wú)摩擦且不漏氣．兩管內(nèi)氣體溫度均為T0時(shí)，左右管內(nèi)液面高度相等，兩管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，大氣壓強(qiáng)為P0．重力加速度為g．現(xiàn)使兩管內(nèi)空氣溫度同時(shí)緩慢上升（任一時(shí)刻，兩管內(nèi)空氣溫度均相同），則當(dāng)左管內(nèi)液面下降h時(shí)，管內(nèi)氣體溫度為多少？此時(shí)右管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案