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如图所示,竖直放置的均匀细U型试管,左侧管长LOA=30 cm,右管足够长且管口开口,初始时左管内被水银封闭的空气柱长20 cm,气体温度为27°C,左右两管水银面等高.已知大气压强为p0=75 cmHg.

(1)现对左侧封闭气体加热,直至两侧水银面形成10 cm长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度?

(2)保持此时温度不变,从右侧管口缓慢加入水银,则至少加入多少长度的水银,可以使得左侧管内气体恢复最初的长度?

答案:
解析:

  (1)p2p0+ρgh=85 cmHg(1分)

  L2L1h/2=25 cm

  从状态1到状态2由理想气体状态方程(2分)

  代入数据

  得T2=425 K

  即t2=152℃(2分)

  (2)设加入水银长度为x,则p3p0px=(75+x)cmHg(1分)

  从状态1到状态3经历等容过程.(2分)

  T3T2=425 K

  代入数据

  得x=31.25 cm(2分)


练习册系列答案
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如图所示,竖直放置的光滑圆环上套有一质量为m的小球,小球经过最高点时的速度为υ0=
1
2
gR
,其中R为圆环的半径,g为重力加速度.求:
(1)小球经过圆环最高点时受到圆环的弹力的大小和方向;
(2)小球经过圆环最低点时对圆环的弹力大小和方向.

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如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中.一质量为m、带电量为+q的物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小E<
mgq

(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.
(2)求物块离开轨道落回水平面的位置距C点的水平距离.

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如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P固定,P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻受到外力的个数可能是(  )

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精英家教网 物理选修3-3
(1)关于分子运动和热现象的说法,正确的是
 
(填入正确选项前的字母)
A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动
B.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增加
C.一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽,其分子之间的势能增加
D.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
(2)如图所示,竖直放置的圆筒形注射器,活塞上端接有气压表,能够方便测出所封闭理想气体的压强.开始时,活塞处于静止状态,此时气体体积为30cm3,气压表读数为1.1×105Pa.若用力向下推动活塞,使活塞缓慢向下移动一段距离,稳定后气压表读数为2.2×105Pa.不计活塞与气缸内壁间的摩擦,环境温度保持不变.
①简要说明活塞移动过程中,被封闭气体的吸放热情况;
②求活塞稳定后气体的体积;
③对该过程中的压强变化做出微观解释.

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精英家教网如图所示,竖直放置的U形导轨宽为L,上端串有电阻R(其余导体部分的电阻都忽略不计).磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外.金属棒ab的质量为m,与导轨接触良好,不计摩擦.从静止释放后ab保持水平而下滑.试求
(1)ab匀速下滑时的速度vm
(2)若ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h,此过程中产生的焦耳热为多少?

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同步练习册答案