如圖所示,粗細(xì)均勻的玻璃細(xì)管上端封閉,下端開口,豎直插在大而深的水銀槽中,管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣,玻璃細(xì)管足夠長,管內(nèi)氣柱長4cm,管內(nèi)外水銀面高度差為10cm.現(xiàn)將玻璃管沿豎直方向緩慢移動(dòng).(大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于75cmHg)求:
(1)若要使管內(nèi)外水銀面恰好相平,此時(shí)管內(nèi)氣柱的長度;
(2)若要使管內(nèi)外水銀面高度差為15cm,玻璃管又應(yīng)如何移動(dòng)多少距離.
精英家教網(wǎng)
(1)設(shè)玻璃管的橫截面為S1,玻璃管向上移動(dòng)為等溫變化,
   初態(tài):P1=65cmHg,V1=4S1   末態(tài):P2=75cmHg  V2=l2S1
    由玻恴耳定律:P1V1=P2V2  得:l2=
P1V1
P2
=
65×4
75
cm=3.5cm

(2)使管內(nèi)外水銀面高度差為15cm,此時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)  P3=P0-15=75-15cmHg=60cmHg  
 V3=l3S1
由玻恴耳定律:P1V1=P3V3  得:l3=
P1V1
P2
=
65×4
60
cm=4.33cm

即玻璃管應(yīng)向上移動(dòng)△h=15-10+(4.33-4)cm=5.33cm
答:(1)管內(nèi)氣柱的長度為3.5cm,
     (2)要使管內(nèi)外水銀面高度差為15cm,玻璃管應(yīng)向上移動(dòng)5.33cm距離.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 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長為30cm,BC長為10cm,管內(nèi)水銀柱水平部分CD長為18cm,豎直部分DE長為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="hhzpqhj" 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)算無誤,請問該同學(xué)求得的結(jié)果是否正確?倘若有錯(cuò),請求出正確結(jié)果.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?長寧區(qū)一模)如圖所示,粗細(xì)均勻的U形管豎直放置,左端封閉,右端開口,左端用水銀封閉著長L=10cm的理想氣體,當(dāng)溫度為27℃時(shí),兩管水銀面的高度差△h=2cm.設(shè)外界大氣壓為1.0×105Pa(即75cmHg).為了使左、右兩管中的水銀面相平,求:
(。┤魧Ψ忾]氣體緩慢加熱,溫度需升高到多少℃?
(ⅱ)若溫度保持27℃不變,需從右管的開口端再緩慢注入多少高度的水銀柱?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?上海二模)如圖所示,粗細(xì)均勻的U形管,左端封閉,右端開口,左端用水銀封閉著長L=15cm的理想氣體,當(dāng)溫度為27℃時(shí),兩管水銀面的高度差△h=3cm.設(shè)外界大氣壓為1.0×105Pa(即75cmHg).則:
(1)若對封閉氣體緩慢加熱,為了使左、右兩管中的水銀面相平,溫度需升高到多少℃?
(2)若保持27℃不變,為了使左、右兩管中的水銀面相平,需從右管的開口端再緩慢注入的水銀柱高度h應(yīng)為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

[物理--選修3-3]
(1)以下有關(guān)熱現(xiàn)象的說法中正確的是
C
C
(填入正確選項(xiàng)前的字母)
A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.氣體分子的平均動(dòng)能增大,氣體的壓強(qiáng)一定增大
C.兩個(gè)分子從遠(yuǎn)處逐漸靠近,直到不能再靠近為止的過程中,分子間相互作用的合力先變大、后變小,再變大
D.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律
(2)如圖所示,粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)盛液體,液面上方為理想氣體,右管封口,左管有活塞,開始時(shí)液面相平,左右氣柱等長均為h.當(dāng)左管(足夠長)活塞向上提起多高時(shí)液面高度差為h.(設(shè)開始時(shí)氣體壓強(qiáng)為P0,液體密度為ρ,溫度不變)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示.粗細(xì)均勻的電阻為r的金屬圓環(huán)放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直環(huán)面的勻強(qiáng)磁場中,圓環(huán)的直徑為d.長為d、電阻為
r2
金屬棒ab在中點(diǎn)處與環(huán)相切,現(xiàn)使ab始終以垂直于棒的、大小為V的速度向左運(yùn)動(dòng),到達(dá)圓環(huán)的直徑位置時(shí),ab棒兩端的電勢差大小為
 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案