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如图所示,一竖直放置的、长为L的细管下端封闭,上端与大气(视为理想气体)相通,初始时管内气体温度为。现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭,该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出,平衡后管内上下两部分气柱长度比为l∶3。若将管内下部气体温度降至,在保持温度不变的条件下将管倒置,平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐(没有水银漏出)。已知,大气压强为,重力加速度为g。求水银柱的长度h和水银的密度
 ,

试题分析: 设管内截面面积为S,初始时气体压强为,体积为
注入水银后下部气体压强为
体积为
由玻意耳定律有:
将管倒置后,管内气体压强为
体积为
由理想气体状态方程有:
解得 ,
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

一定质量的理想气体经历等温压缩过程时,气体压强增大,从分子运动理论观点来分析,这是因为(   )
A.气体分子的平均动能增大
B.单位时间内,器壁单位表面积上分子碰撞的次数增多
C.气体分子数增加
D.气体分子数的密度加大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法正确的是(  )
A.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同
B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的热量全部转化为机械能
C.两分子间距离增大过程中,分子动能一定增大
D.可以发明一种制冷设备,使温度降到绝对零度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

下列说法中正确的是(  )
A.核能是一种常规能源
B.煤、石油、天然气叫做常规能源
C.大量消耗常规能源产生了“温室效应”
D.燃烧煤炭时生成的二氧化硫使雨水酸度升高,形成酸雨

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,4只管中A端有封闭气体,气体的压强分别为pa、pb、pc、pd,它们的大小顺序为(  )
A.pa= pb= pc= pdB.pd>pc>pa>pb
C.pa= pb = pc<pdD.pa= pc<pb = pd

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在一圆形管道内封闭有理想气体,用一固定活塞K和不计质量可自由移动的活塞A,将管内气体分割成体积相等的两部分。固定活塞K、可动活塞A和管道中心O处于同一水平线上。管道内气体温度都为T0=300K,压强都为P0=1.0×105Pa。现保持管道下部分气体温度不变,只对管道上部分气体缓慢加热,当可动活塞P缓慢移动到管道最低点时(不计摩擦),求;

①下部分气体的压强;
②上部分气体的温度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,若100滴油酸的体积为1ml,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是       .(油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3NA=6.02×1023mol-1.结果保留一位有效数)
(2)如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300 K平衡时水银的位置如图,其中左侧空气柱长度L1=50cm,左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为h2=5cm,左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=5cm,大气压为75 cmHg.求:

①右管内气柱的长度L2
②关闭阀门A,当温度升至405 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两端封闭的玻璃管,中间有一段水银把空气分割为两部分,当玻璃管竖直时,上下两部分的空气体积相等,如果将玻璃管倾斜,则(  )
A.水银柱下降,上面空气体积增大B.水银柱上升,上面空气体积减小
C.水银面不动,上面空气体积不变 D.下面部分的空气压强减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示为内径均匀的U形管,其内部盛有水银,封闭端内的空气柱长12cm.温度为27℃时,两侧水银面的高度差为2cm.已知大气压强为p0=75cmHg,则当环境温度变为________℃时,两侧水银面的高度相等。

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