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如图所示,粗细均匀的玻璃细管上端封闭,下端开口,竖直插在大而深的水银槽中,管内封闭有一定质量的空气,玻璃细管足够长,管内气柱长4cm,管内外水银面高度差为10cm.现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动.(大气压强相当于75cmHg)求:
(1)若要使管内外水银面恰好相平,此时管内气柱的长度;
(2)若要使管内外水银面高度差为15cm,玻璃管又应如何移动多少距离.
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(1)设玻璃管的横截面为S1,玻璃管向上移动为等温变化,
   初态:P1=65cmHg,V1=4S1   末态:P2=75cmHg  V2=l2S1
    由玻恴耳定律:P1V1=P2V2  得:l2=
P1V1
P2
=
65×4
75
cm=3.5cm

(2)使管内外水银面高度差为15cm,此时封闭气体压强  P3=P0-15=75-15cmHg=60cmHg  
 V3=l3S1
由玻恴耳定律:P1V1=P3V3  得:l3=
P1V1
P2
=
65×4
60
cm=4.33cm

即玻璃管应向上移动△h=15-10+(4.33-4)cm=5.33cm
答:(1)管内气柱的长度为3.5cm,
     (2)要使管内外水银面高度差为15cm,玻璃管应向上移动5.33cm距离.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,粗细均匀的玻璃管,当温度为27℃时,封闭在管内的空气柱AB长为30cm,BC长为10cm,管内水银柱水平部分CD长为18cm,竖直部分DE长为15cm,外界大气压强为75cmHg,问:要使水平管内没有水银柱,温度至少要升高到多少℃?
现有某同学的解法如下:
以ABC管中的气体为研究对象,各状态参量如下:p1=(75-15)cmHg=60cmHgV1=(30+10)cm?S=40cm?S(式中S为玻璃管的横截面)T1=300K.要使水平管内没有水银柱,则气体膨胀到D处,这时气体的状态参量如下:p2=(75-15-18)cmHg=42cmHgV2=(30+10+18)cm?S=58cm?S(式中S为玻璃管的横截面)T2=?
因为
p1V1
T1
=
p2V2
T2
,将上述各已知量代入,可求得T2=304.5K,t2=31.5℃
所以要使水平管内没有水银柱,温度至少要升高到31.5℃
已知上述计算无误,请问该同学求得的结果是否正确?倘若有错,请求出正确结果.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?长宁区一模)如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,左端封闭,右端开口,左端用水银封闭着长L=10cm的理想气体,当温度为27℃时,两管水银面的高度差△h=2cm.设外界大气压为1.0×105Pa(即75cmHg).为了使左、右两管中的水银面相平,求:
(ⅰ)若对封闭气体缓慢加热,温度需升高到多少℃?
(ⅱ)若温度保持27℃不变,需从右管的开口端再缓慢注入多少高度的水银柱?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?上海二模)如图所示,粗细均匀的U形管,左端封闭,右端开口,左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体,当温度为27℃时,两管水银面的高度差△h=3cm.设外界大气压为1.0×105Pa(即75cmHg).则:
(1)若对封闭气体缓慢加热,为了使左、右两管中的水银面相平,温度需升高到多少℃?
(2)若保持27℃不变,为了使左、右两管中的水银面相平,需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱高度h应为多少?

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[物理--选修3-3]
(1)以下有关热现象的说法中正确的是
C
C
(填入正确选项前的字母)
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.气体分子的平均动能增大,气体的压强一定增大
C.两个分子从远处逐渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子间相互作用的合力先变大、后变小,再变大
D.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
(2)如图所示,粗细均匀的玻璃管内盛液体,液面上方为理想气体,右管封口,左管有活塞,开始时液面相平,左右气柱等长均为h.当左管(足够长)活塞向上提起多高时液面高度差为h.(设开始时气体压强为P0,液体密度为ρ,温度不变)

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示.粗细均匀的电阻为r的金属圆环放在磁感应强度为B的垂直环面的匀强磁场中,圆环的直径为d.长为d、电阻为
r2
金属棒ab在中点处与环相切,现使ab始终以垂直于棒的、大小为V的速度向左运动,到达圆环的直径位置时,ab棒两端的电势差大小为
 

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