(10分)如圖,一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置,管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當(dāng)溫度為280K時,被封閉的氣柱長L=22cm,兩邊水銀柱高度差h=16cm,大氣壓強(qiáng)=76cmHg。

(1)為使左端水銀面下降3cm,封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?br />(2)封閉氣體的溫度重新回到280K后,為使封閉氣柱長度變?yōu)?0cm,需向開口端注入的水銀柱長度為多少?
(1)(2)

試題分析:(1)設(shè)玻璃管的橫截面積為,封閉氣體壓強(qiáng)為,初始根據(jù)水銀液面受力平衡可分析得,可得
當(dāng)左端水銀面下降,右端液面必然上升,則左右液面高度差變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825004954111896.png" style="vertical-align:middle;" />,此時封閉氣體壓強(qiáng)為
同樣根據(jù)液面平衡可分析得,可得
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,代入溫度,可得
(2)設(shè)此時封閉氣體壓強(qiáng)為,封閉氣體的長度,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得
計算可得
此時作用液面高度差
左端液面上升,右端上升,所以開口端注入水銀的長度為
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

四口之家分別單獨(dú)使用不同種類的燃料時平均月消耗量分別為:木柴約200kg,煙煤約80kg,液化石油氣約30kg煤氣約60kg。這四種燃料中哪一種燃料的熱值最高(   )
A.液化石油氣B.煤氣C.煙煤D.木柴

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(1)(5分)下列說法正確的是   (填入正確選項(xiàng)前的字母,每選錯一個扣2分,最低得分為0分)
A.將碳素墨水滴入清水中,觀察到的布朗運(yùn)動是碳分子無規(guī)則運(yùn)動的反映
B.已知水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量可以算出阿伏加德羅常數(shù)
C.氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子間的吸引和排斥產(chǎn)生的
D.理想氣體在等容變化過程中,氣體對外不做功,氣體的內(nèi)能不變
E.液體流不過網(wǎng)眼很密的篩子,主要是與液體的表面張力有關(guān)
F.能量耗散的過程就是熵增加的過程
(2)(10分)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的豎直放置的氣缸內(nèi),活塞的橫截面積為S,距氣缸底部的距離為H,可沿氣缸內(nèi)壁無摩擦滑動,F(xiàn)將質(zhì)量為的沙子緩慢地倒在活塞上,已知?dú)怏w的溫度與環(huán)境溫度均為T0,大氣壓強(qiáng)為,重力加速度為,活塞重力不計。

①試分析說明此過程中理想氣體是吸熱還是放熱?
②穩(wěn)定后活塞距氣缸底部的距離為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一定質(zhì)量的理想氣體的三個狀態(tài)在V-T圖上用A,B,C三個點(diǎn)表示,如圖7-30所示。試比較氣體在這三個狀態(tài)時的壓強(qiáng)pA,pB,pC的大小關(guān)系有: [   ]
A.pC>pB>pA
B.pA<pC<pB
C.pC>pA>pB
D.無法判斷。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖4-2所示,兩端足夠長的敞口容器中,有兩個可以自由移動的光滑活塞A和B,中間封有一定量的空氣,現(xiàn)有一塊粘泥C,以EK的動能沿水平方向飛撞到A并粘在一起,由于活塞的壓縮,使密封氣體的內(nèi)能增加,高A、B、C質(zhì)量相等,則密閉空氣在絕熱狀態(tài)變化過程中,內(nèi)能增加的最大值是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓形氣缸內(nèi),汽缸壁導(dǎo)熱良好,活塞可沿汽缸壁無摩擦地滑動。開始時氣體壓強(qiáng)為p,活塞下表面相對于氣缸底部的高度為h,外界的溫度為T0,F(xiàn)取質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完時,活塞下降了h/4。若此后外界的溫度變?yōu)門,求重新達(dá)到平衡后氣體的體積。已知外界大氣的壓強(qiáng)始終保持不變,重力加速度大小為g。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一定質(zhì)量的某種理想氣體從狀態(tài)A開始按圖所示的箭頭方向經(jīng)過狀態(tài)B達(dá)到狀態(tài)C,已知?dú)怏w在A狀態(tài)時的體積為2L,求:

①氣體在狀態(tài)C時的體積;
②說明A→B、B→C兩個變化過程是吸熱還是放熱,并比較A→B、B→C兩個過程中熱量的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)一圓柱形氣缸,質(zhì)量M為10 kg,總長度L為40 cm,內(nèi)有一活塞,質(zhì)量m為5 kg,截面積S為50 cm2,活塞與氣缸壁間摩擦可忽略,但不漏氣(不計氣缸壁與活塞厚度),當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)p0為1´105 Pa,溫度t0為7°C時,如果用繩子系住活塞將氣缸懸掛起來,如圖所示,氣缸內(nèi)氣體柱的高L1為35 cm,
g取10 m/s2.求:

①此時氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng);
②當(dāng)溫度升高到多少攝氏度時,活塞與氣缸將分離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

某汽車發(fā)動機(jī)的氣缸容積為,在壓縮前其氣缸內(nèi)氣體溫度為,壓強(qiáng)為,在壓縮沖程末,氣缸內(nèi)氣體體積被壓縮為,若要求此時缸內(nèi)氣體溫度達(dá)到,則此時的氣缸壁將承受多大的氣壓?(視缸內(nèi)氣體為理想氣體)

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