【選修3-3選做題】
如圖為均勻薄壁U形管,左管上端封閉,右管開口且足夠長,管的截面積為S,內(nèi)裝有密度為ρ的液體,右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上,卡口與左管上端等高,活塞與管壁間無摩擦且不漏氣,溫度為T0時,左、右管內(nèi)液面等高,兩管內(nèi)空氣柱長度均為L,壓強均等于外界大氣壓P0,重力加速度為g,現(xiàn)使左、右兩管溫度同時緩慢升高,在活塞離開卡口上升前,左、右兩管液面保持不動,試求:
(1)溫度升高到多少時,右管活塞開始離開卡口上升;
(2)溫度升高到多少時,兩管液面高度差為L。
解:(1)活塞剛離開卡口時,對活塞滿足mg+P0S=p1S

右管內(nèi)氣體做等容變化,由查理定律得
解得
(2)當(dāng)兩管內(nèi)氣體高度差為L時,左管內(nèi)氣體長度為,壓強為
對左管內(nèi)氣體由理想氣體狀態(tài)方程得
解得
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:湖北省模擬題 題型:計算題

【選修3-3選做題】
如圖,一上端開口,下端封閉的細(xì)長玻璃管,下部有長l1=66cm的水銀柱,中間封有長l2=6.6cm的空氣柱,上部有長l3=44cm的水銀柱,此時水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強為P0=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周,求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時管中空氣柱的長度。封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣。

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科目:高中物理 來源:模擬題 題型:計算題

【選修3-3選做題】
如圖所示,一圓筒形汽缸靜止于水平地面上,汽缸的質(zhì)量為M,活塞(連同手柄)的質(zhì)量為m,汽缸內(nèi)部的橫截面積為S,大氣壓強為P0,平衡時汽缸內(nèi)的容積為V。現(xiàn)用手握住活塞手柄緩慢向上提,設(shè)汽缸足夠長,在整個上提過程中氣體的溫度保持不變,不計汽缸內(nèi)氣體的重力及活塞與汽缸壁間的摩擦,求汽缸剛提離地面時活塞上升的距離。

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科目:高中物理 來源:模擬題 題型:計算題

【選修3-3選做題】
一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃。則:
(1)該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少℃?
(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能的變化量是多大?
(3)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱,還是放熱?傳遞的熱量是多少?

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科目:高中物理 來源:河北省模擬題 題型:計算題

【選修3-3選做題】
一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)。管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞,活塞下封閉著長L=21cm的氣柱,氣體的溫度T1=280K,外界大氣壓取P0=1.0×105Pa(相當(dāng)于75cm汞柱高的壓強)。
(1)對氣體加熱,使其溫度升高到T2=320K,求此時氣柱的長度;
(2)在活塞上施加一個豎直向上的拉力F=4N,保持氣體的溫度T2不變,求平衡后氣柱的長度及此時管內(nèi)外水銀面的高度差。

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科目:高中物理 來源:湖北省模擬題 題型:計算題

【選修3-3選做題】
一定質(zhì)量的理想氣體,其狀態(tài)變化圖如箭頭順序所示,AB平行于縱軸,BC平行于橫軸,CA段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線的一部分,且已知A狀態(tài)的壓強和體積分別為、,且,試求解下列問題:
(1)氣體在B狀態(tài)的溫度和C狀態(tài)的體積。
(2)從B到C過程中,是氣體對外做功還是外界對氣體做功?做了多少功?

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