細(xì)長(zhǎng)的截面均勻的U形玻璃管,兩端都開(kāi)口,管內(nèi)有兩段水銀柱封閉著一段空氣柱,若氣體溫度是27℃時(shí),空氣柱在U形管的左側(cè),A、B兩點(diǎn)之間,長(zhǎng)為15cm,如圖所示(圖中標(biāo)注長(zhǎng)度的單位是cm)。若保持氣體的溫度不變,從左側(cè)開(kāi)口處緩慢地再注入25cm長(zhǎng)的水銀柱,管內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)為多少?為了使這段空氣柱長(zhǎng)度恢復(fù)到15cm,且回到A、B兩點(diǎn)之間?梢韵騏形管內(nèi)再注入一些水銀,且改變氣體的溫度。求從左右哪一側(cè)注入多長(zhǎng)的水銀柱?氣體的溫度變?yōu)槎嗌?大氣壓?qiáng)相當(dāng)于75cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。

(1)要再?gòu)挠覀?cè)管中注入25cm長(zhǎng)的水銀柱。(2)375K,或t=102℃。


由圖可見(jiàn),左側(cè)水銀柱長(zhǎng)為25cm,管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)相當(dāng)于100cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
而右側(cè)管中的水銀面比A高25cm,這段水銀柱總長(zhǎng)為45cm,
當(dāng)從左側(cè)管口再注入25cm長(zhǎng)的水銀柱時(shí),空氣柱將下移到U型管的底部,
氣體的壓強(qiáng)變?yōu)?20cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),這時(shí)氣柱長(zhǎng)設(shè)為x,有100×15=120x,解得空氣柱的長(zhǎng)度x=12.5cm。
要使空氣柱回到A、B兩點(diǎn)之間,空氣柱的壓強(qiáng)為125cm,
右側(cè)管內(nèi)的水銀面要高于A點(diǎn)50cm,要再?gòu)挠覀?cè)管中注入25cm長(zhǎng)的水銀柱。
氣體回到A、B之間,氣柱長(zhǎng)度仍為15cm,氣柱溫度要升高到T,有125/T=100/300。解得T=375K,或t=102℃。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

[物理選修3-3模塊](27分)
(1) (5分)下列有關(guān)熱現(xiàn)象的敘述中正確的是
A.溫度升高,物體內(nèi)所有分子運(yùn)動(dòng)的速度大小都變大
B.凡是不違背能量守恒定律的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想,都是能夠?qū)崿F(xiàn)的
C.分子力隨分子間距離的增大而減小,隨分子間距離的減小而增大
D.溫度升高,物體的內(nèi)能不一定增大
(2)(6分)如右上圖,粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開(kāi)口,管內(nèi)有一段水銀柱,右管內(nèi)氣體柱長(zhǎng)為39cm,中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長(zhǎng)為40cm。先將口B封閉,再將左管豎直插入水銀槽中,設(shè)整個(gè)過(guò)程溫度不變,穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm,則穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p=         cmHg;左管A端插入水銀槽的深度h=        cm。(大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg)

(3)(16分)如右圖所示,一圓筒形汽缸靜止于地面上,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(qiáng)為p0,平衡的汽缸內(nèi)的容積為V,F(xiàn)用手握住活塞手柄緩慢向上提。設(shè)汽缸足夠長(zhǎng),在整個(gè)上提過(guò)程中氣體的溫度保持不變,不計(jì)汽缸內(nèi)氣體的重力與活塞與汽缸壁間的摩擦,求汽缸剛提離地面時(shí)活塞上升的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖12-1-5所示,U形管豎直靜止放置,左端封閉,右端開(kāi)口向上,用水銀封閉一部分氣體A,左側(cè)水銀面比右側(cè)水銀面高h(yuǎn),已知外界大氣壓為p0,水銀密度為ρ,求被封氣體A的壓強(qiáng).

圖12-1-5

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于密閉容器中氣體的壓強(qiáng),下列說(shuō)法中正確的是(   )
A.是由氣體受到的重力所產(chǎn)生的
B.是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁所產(chǎn)生的
C.壓強(qiáng)的大小只決定于氣體質(zhì)量的大小
D.容器運(yùn)動(dòng)的速度越大,氣體的壓強(qiáng)也就越大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

氣體的壓強(qiáng)是由下列哪種原因造成的(   )
A.氣體分子對(duì)器壁的吸引力B.氣體分子對(duì)器壁的碰撞力
C.氣體分子對(duì)器壁的排斥力D.氣體的重力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一定質(zhì)量的理想氣體體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖象如圖所示,氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)P0=1.0×105 Pa,線段AB與V軸平行。

(1)求狀態(tài)B時(shí)的壓強(qiáng)為多大?  
(2)氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過(guò)程中,對(duì)外界做的功為10 J,求該過(guò)程中氣體吸收的熱量為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

汽缸活塞和連桿的質(zhì)量為m,缸體的質(zhì)量為M,活塞橫截面積為s。當(dāng)汽缸靜止在水平地面上時(shí),汽缸中封閉氣體的高度為l1,現(xiàn)用力提連桿使整個(gè)汽缸離開(kāi)地面而保持靜止,此時(shí)汽缸中封閉氣體的高度為l2。求l1l2的比值。(大氣壓強(qiáng)為p0,活塞與汽缸間摩擦不計(jì))

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

下列關(guān)于氣體的壓強(qiáng)說(shuō)法正確的是 ( 。
A.一定質(zhì)量的理想氣體溫度不斷升高,其壓強(qiáng)一定不斷增大
B.一定質(zhì)量的理想氣體體積不斷減小,其壓強(qiáng)一定不斷增大
C.大量氣體分子對(duì)容器壁的持續(xù)性作用形成氣體的壓強(qiáng)
D.氣體壓強(qiáng)跟氣體分子的平均動(dòng)能和氣體分子的密集程度有關(guān).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一定質(zhì)量的理想氣體,狀態(tài)變化過(guò)程如V-T圖中ABC圖線所示,由圖線可知   
A.AB過(guò)程氣體吸熱、壓強(qiáng)增大
B.BC過(guò)程氣體放熱、壓強(qiáng)增大
C.CA過(guò)程氣體壓強(qiáng)減小
D.CA過(guò)程氣體壓強(qiáng)增大

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