一粗细均匀的J型玻璃管竖直放置,短臂端封闭,长臂端(足够长)开口向上,短臂内封有一定质量的理想气体。初始状态时管内各段长度如图(a)所标,密闭气体的温度为27℃。大气压强为75cmHg,求:
(1)若沿长臂的管壁缓慢加入5cm的水银柱并与下方的水银合为一体,为使密闭气体保持原来的长度,应使气体的温度变为多少?
(2)在第(1)小题的情况下,再使玻璃管沿绕过O点的水平轴在竖直平面内逆时针转过180°,稳定后密闭气体的长度变为多大?
(3)在图(b)的p-T坐标系中画出以上两个过程中密闭气体的状态变化过程。
1)p1=p0=75 cmHg,T1=273+27K=300K
p2= p0+5cmHg=80 cmHg,T2= ?
由,解得:T2= 320K (4分)
(2)假设玻璃管转过180°后短臂内没有水银,水平管内留有水银柱的长度为x
P2= 80cmHg,V1=S ·18 cm
P3= p0-(10+10+10+5-x)cmHg=(40+x)cmHg,V2= S ·(18+10+10- x)cm = S ·(38- x)cm
由p2 V2= p3 V3,得到80×18=(40+x)×(38- x)
解得:x=8cm,与假设相符,所以假设成立。(4分)
密闭气体的长度变为(18+10+10- x)=30cm。(2分)
(3)密闭气体的状态变化图像如右图所示。(2分)
解析:略
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科目:高中物理 来源:2011届上海市卢湾区高考模拟考试物理试卷 题型:计算题
一粗细均匀的J型玻璃管竖直放置,短臂端封闭,长臂端(足够长)开口向上,短臂内封有一定质量的理想气体。初始状态时管内各段长度如图(a)所标,密闭气体的温度为27℃。大气压强为75cmHg,求:
(1)若沿长臂的管壁缓慢加入5cm的水银柱并与下方的水银合为一体,为使密闭气体保持原来的长度,应使气体的温度变为多少?
(2)在第(1)小题的情况下,再使玻璃管沿绕过O点的水平轴在竖直平面内逆时针转过180°,稳定后密闭气体的长度变为多大?
(3)在图(b)的p-T坐标系中画出以上两个过程中密闭气体的状态变化过程。
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科目:高中物理 来源:2010-2011学年上海市卢湾区高考模拟考试物理试卷 题型:计算题
一粗细均匀的J型玻璃管竖直放置,短臂端封闭,长臂端(足够长)开口向上,短臂内封有一定质量的理想气体。初始状态时管内各段长度如图(a)所标,密闭气体的温度为27℃。大气压强为75cmHg,求:
(1)若沿长臂的管壁缓慢加入5cm的水银柱并与下方的水银合为一体,为使密闭气体保持原来的长度,应使气体的温度变为多少?
(2)在第(1)小题的情况下,再使玻璃管沿绕过O点的水平轴在竖直平面内逆时针转过180°,稳定后密闭气体的长度变为多大?
(3)在图(b)的p-T坐标系中画出以上两个过程中密闭气体的状态变化过程。
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