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内径粗细均匀的U形玻璃管,A端封闭,B端开口,管内注入水银,当两臂竖直放置时,两管中水银面恰好相平,A管中所封空气柱长度=8cm.如图所示,此时外界大气压P0与76cm高汞柱产生的压强相同,环境温度为=31℃.

(1)温度为多高时,A管中被封空气柱长度可以变为=9cm?

(2)在保持温度不变的条件下,从B端管口再注入多高的水银柱,可使A管中被封空气柱的长度变为原来的8cm?

    (1)78℃   (2)11.75cm


解析:

 (1)根据理想气体状态方程

将ho=76cm汞柱,h=2cm汞柱,T1=304K,L1=8cm和L2=9cm代入(b)式可解得:T2=351K

即:t2=351-273=78(℃)

(2)t2保持不变,气体做等温变化,设从B管注入x(cm)高汞柱,根据玻意耳定律公式P3V3=P2V2

可得:(ho+x)L1=(ho+h)L2

将已知数据代入(f)式得:

x=11.75cm

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?枣庄一模)如图所示,粗细均匀的U形玻璃管中装有水银,开口向 上竖直放置A,B两侧管口等高.厚度不计且密闭性能良好的橡皮 活塞(带有拉杆)原来静止在A管中的C处,在A管中封闭一定质 量的气体,此时B管水银面比A管水银面髙出h=10cm,B管管口 比水银面离出L1=10cm,A管中活塞下方空气柱长度L2=3.5cm,外界的大气压强为P0=75cmHg.现将活塞缓慢地往上提,直到A、B两管水银面相平为止.上述过程中封闭气体的温度保持不变.求:
①活塞在A管内向上运动的距离
②试判断封闭气体在上述过程中是吸热还是放热?并简述原因.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一端开口,一端封闭的粗细均匀的U形玻璃管,用h=8cm长的一段水银柱封闭长l=30cm的空气柱,现将开口端接上抽气机,使开口端的压强缓缓降至p=20cmHg.已知大气压为p0=76cmHg,设温度不变.
(1)试确定水银柱最后停留在哪段管中;
(2)求后来被封闭的气柱长度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图2所示,粗细均匀的U形玻璃管中的水银柱封住一段空气柱,开口端朝下放在竖直面中,水银柱两端的高度差为h,若沿图中虚线x把开口端的玻璃管截去一段,保持弯曲部分管子不动,则管中封闭的空气柱(    )

图2

A.体积将变小                                   B.体积将变大

C.压强将变小                                   D.压强将变大

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科目:高中物理 来源:2012年河南省十所名校高三阶段性测试(四)理科综合物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,竖直放置且粗细均匀的U形玻璃管与容积为V0=90cm3的金属球形容器连通,用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体,当环境温度为27℃时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=16 cm,水银柱上方空气长h0=20 cm。现在对金属球形容器缓慢加热,当U形玻璃管左侧水银面比右侧水银面高出h2 =24 cm时停止加热,求此时金属球形容器内气体的温度为多少摄氏度?已知大气压P0= 76 cmHg,U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2

 

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