精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(选修3-3选做题)
两端开口足够长的U形管内径均匀,现在向两侧注入水银,将一定质量的理想气体封闭在管中的水平部分,气柱及水银柱长度如图所示(单位均为cm) ,大气压强p0=76 cmHg,此时气柱温度是15 ℃。求当气柱温度缓慢地升到327 ℃时,左右两管水银面的高度差是多少?
解:对于气柱,初态压强P1=96cmHg,初态气柱长度L1=10 cm,初态温度为T1=288 K,设当温度缓慢升到T2时,左边的水银刚好全部进入竖直管中,则此时气柱内气体压强为P2=100 cmHg,气柱长度L2=18 cm,根据理想气体状态方程得:

解得T2= 540 K
因为气柱温度缓慢地升到327℃,即T3= 600 K>T2= 540 K,所以左管中的水银还要继续上升,而右管中的水银面不再上升,气体做等压变化,设左管中的水银继续上升x,此时气柱长度为L3= (18+x)cm,p3=P2=100 cmHg,根据理想气体状态方程得:

解得x=2 cm
所以当气桂温度缓慢地升到327℃时,左右两管水银面的高度差是2 cm
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:江苏模拟题 题型:计算题

【选修3-3选做题】
如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g。
(1)求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;
(2)设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:模拟题 题型:计算题

【选修3-3选做题】
如图所示,某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1m,因上部混有少量的空气使读数不准,当气温为27 ℃时标准气压计读数为76 cmHg,该气压计读数为70 cmHg,求:
(1)若在气温为27 ℃时,用该气压计测得的气压读数为64 cmHg,则实际气压应为多少cmHg;
(2)若在气温为7 ℃时,用该气压计测得的气压读数为68 cmHg,则实际气压应为多少cmHg。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:河北省模拟题 题型:计算题

(选修3-3选做题)
如图所示,一圆筒形汽缸静止于地面上,汽缸的质量为M,容积为V活塞(连同手柄)的质量不计,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为P0,平衡时汽缸内气体体积为。现用手握住活塞手柄缓慢向上提,直至缸口,在整个上提过程中气体的温度保持不变,不计活塞与汽缸壁间的摩擦,求此时地面对汽缸的支持力。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:海南省模拟题 题型:计算题

(选修3-3选做题)
如图所示,大气压强为p0,气缸水平固定,开有小孔的薄隔板将其分为AB两部分,光滑活塞可自由移动。初始时气缸内被封闭气体温度TAB两部分容积相同。加热气体,使AB两部分体积之比为1∶2。
(1)气体应加热到多少温度?
(2)将活塞向左推动,把B部分气体全部压入A中,气体温度变为2T,求此时气体压强。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:吉林省模拟题 题型:计算题

【选修3-3选做题】
气缸长为L=1m(气缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为t=27℃,大气压为p0=1×105Pa时,气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞,拉力最大值为F=500N,求:
(1)如果温度保持不变,能否将活塞从气缸中拉出?
(2)保持拉力最大值不变,气缸中气体温度至少为多少摄氏度时,才能将活塞从气缸中拉出?

查看答案和解析>>

同步练习册答案