大氣壓強保持P0＝76 cmHg不變，如圖在一端封閉，粗細均勻的細玻璃管內(nèi)用水銀封入一定質(zhì)量的空氣，將玻璃管開口向下豎直放置時空氣柱長L1＝10 cm，水銀柱高h＝4 cm，當時的溫度是17℃．求：

(1)保持溫度不變，當玻璃管緩慢轉(zhuǎn)至開口向上時，空氣柱的長度L2．

(2)當玻璃管開口向上時，使溫度升至27℃，為保持空氣柱長度L2不變，空氣柱的壓強P2．

(3)在(2)問情況下應(yīng)在管內(nèi)再注入多長水銀？

答案：
解析：

　　答案：(1)9 cm　(2)82.8 cmHg　(3)2.8 cm

　　解：設(shè)玻璃管橫截面積為S cm2

　　(1)開口向下放置時P1＝P0－Ph＝72 cmHg　V1＝L1S cm3＝10S cm3

　　T1＝(273＋17)K＝290 K

　　開口向上放置時1＝P0＋Ph＝80 cmHg　1＝l2S cm3

　　1＝T1＝290 K

　　由玻意耳定律P1V1＝11

　　代入已知數(shù)據(jù)得l2＝9 cm

　　(2)開口向上放置升溫后：P2＝？　V2＝l2 S　T2＝300 K

　　由查理定律

　　代入已知數(shù)據(jù)得：P2＝82.8 cmHg

　　(3)由P2＝P0＋得＝6.8 cmHg

　　∴＝6.8 cm

　　應(yīng)在管內(nèi)再注入6.8 cm－4 cm＝2.80 cm長水銀


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（12分）一足夠高的直立氣缸上端開口，用一個厚度不計的活塞封閉了一段高為80cm的氣柱，活塞的橫截面積為0.01m2，活塞與氣缸間的摩擦不計，氣缸側(cè)壁通過一個支口與U形管相連，支口離氣缸底部的高度為70cm，支口內(nèi)及U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計。已知圖示狀態(tài)時氣體的溫度為7℃，U形管內(nèi)水銀面的高度差h1為5cm，大氣壓強p0＝1.0×105Pa保持不變，水銀的密度ρ＝13.6×103kg/m3。求：

（1）活塞的重力；

（2）現(xiàn)在活塞上添加沙粒，同時對氣缸內(nèi)的氣體加熱，始終保持活塞的高度不變，此過程緩慢進行，當氣體的溫度升高到37℃時，U形管內(nèi)水銀面的高度差變?yōu)槎嗌伲?/p>

（3）保持上題中的沙粒質(zhì)量不變，讓氣缸內(nèi)的氣體逐漸冷卻，那么當氣體的溫度至少降為多少時，U形管內(nèi)的水銀面變?yōu)橐粯痈撸?/p>

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科目：高中物理 來源：魯科版高三物理13.2固體、液體和氣體專項練習（帶解析） 題型：計算題

(2011年東北聯(lián)考)一足夠高的直立汽缸上端開口，用一個厚度不計的活塞封閉了一段高為80 cm的氣柱，活塞的橫截面積為0.01 m2，活塞與汽缸間的摩擦不計，汽缸側(cè)壁通過一個開口與U形管相連．開口離氣缸底部的高度為70 cm，開口管內(nèi)及U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計，已知圖13－2－14所示狀態(tài)時氣體的溫度為7 ℃，U形管內(nèi)水銀面的高度差h1＝5 cm，大氣壓強p0＝1.0×105 Pa保持不變，水銀的密度ρ＝13.6×103 kg/m3，g＝10 m/s2.求：

圖13－2－14
(1)活塞的重力．
(2)現(xiàn)在活塞上添加砂粒，同時對汽缸內(nèi)的氣體加熱，始終保持活塞的高度不變，此過程緩慢進行，當氣體的溫度升高到37℃時，U形管內(nèi)水銀面的高度差為多少？

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科目：高中物理 來源：2012屆上海市浦東新區(qū)高三第三次模擬考試物理試卷（帶解析） 題型：實驗題

一足夠高的直立氣缸上端開口，用一個厚度不計的光滑活塞封閉了一段高為80 cm的氣柱，氣缸側(cè)壁通過一個小開口與U形管相連，開口離氣缸底部的高度為70 cm，開口管內(nèi)及U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計。已知圖示狀態(tài)時氣體的溫度為7℃ , U形管內(nèi)水銀面的高度差h1=5cm，大氣壓強為p0="1." 0×105 Pa不變，水銀的密度="13." 6×103 kg/m3，取g＝10m/s2。求：

（1）現(xiàn)在活塞上添加沙粒，同時對氣缸內(nèi)的氣體加熱，始終保持活塞的高度不變，當氣體的溫度緩慢升高到37℃時，U形管內(nèi)水銀的高度差為多少？
（2）停止添加沙粒，讓氣缸內(nèi)的氣體逐漸冷卻，那么當氣體的溫度至少降為多少℃時，U形管內(nèi)兩側(cè)的水銀面變?yōu)橐粯痈撸?/p>

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科目：高中物理 來源：上海模擬題 題型：計算題

一足夠高的直立氣缸上端開口，用一個厚度不計的光滑活塞封閉了一段高為80 cm的氣柱，氣缸側(cè)壁通過一個小開口與U形管相連，開口離氣缸底部的高度為70 cm，開口管內(nèi)及U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計。已知圖示狀態(tài)時氣體的溫度為7℃，U形管內(nèi)水銀面的高度差h1=5cm，大氣壓強為p0=1.0×105 Pa不變，水銀的密度ρ=13.6×103 kg/m3，取g＝10m/s2。求：
（1）現(xiàn)在活塞上添加沙粒，同時對氣缸內(nèi)的氣體加熱，始終保持活塞的高度不變，當氣體的溫度緩慢升高到37℃時，U形管內(nèi)水銀的高度差為多少？
（2）停止添加沙粒，讓氣缸內(nèi)的氣體逐漸冷卻，那么當氣體的溫度至少降為多少℃時，U形管內(nèi)兩側(cè)的水銀面變?yōu)橐粯痈撸?/div>

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一足夠高的直立氣缸上端開口，用一個厚度不計的光滑活塞封閉了一段高為80 cm的氣柱，氣缸側(cè)壁通過一個小開口與U形管相連，開口離氣缸底部的高度為70 cm，開口管內(nèi)及U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計。已知圖示狀態(tài)時氣體的溫度為7℃ , U形管內(nèi)水銀面的高度差h1=5cm，大氣壓強為p0=1. 0×105 Pa不變，水銀的密度=13. 6×103 kg/m3，取g＝10m/s2。求：

（1）現(xiàn)在活塞上添加沙粒，同時對氣缸內(nèi)的氣體加熱，始終保持活塞的高度不變，當氣體的溫度緩慢升高到37℃時，U形管內(nèi)水銀的高度差為多少？

（2）停止添加沙粒，讓氣缸內(nèi)的氣體逐漸冷卻，那么當氣體的溫度至少降為多少℃時，U形管內(nèi)兩側(cè)的水銀面變?yōu)橐粯痈撸?/p>

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