【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。
解：（1）被封閉氣體的
初狀態(tài)為，，
末狀態(tài)為，，
根據(jù)蓋·呂薩克定律，有，即 ①
得②
（2）在活塞上施加拉力F后，氣體的狀態(tài)變?yōu)?
 ③
  
根據(jù)玻意耳定律，有，即 ④
得 ⑤
⑥ 
所以管內(nèi)外水銀面的高度差為⑦
練習(xí)冊系列答案
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【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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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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【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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【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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