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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=18cm的理想气体,当温度为27℃时,两管水银面的高度差Δh=4cm,设外界大气压为75cmHg,为了使左、右两管中的水银面相平,

(1)若对封闭气体缓慢加热,温度需升高到多少℃;
(2)若温度保持27℃不变,向右管缓慢注入水银最后左、右两管的水银面相平且稳定时,气柱的长度是多少.
(1)352K(2)17.04cm

试题分析:(1)由题意,p1=71cmHg,V1=18cm·S, T1=300K,p2=75cmHg,V2=20cm·S;根据理想气体状态方程:

代入数据得:
T2=352K,t2=79℃
(2)p3=71cmHg,T3=T1=300K,
根据玻意耳定律:p1V1=p3V3
解得L3=17.04cm
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练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

关于封闭在容器内的气体的压强,下列说法中正确的是(   )
A.气体的压强是因为容器内的气体具有重力而产生的
B.气体的压强是因为气体分子频繁碰撞容器壁而产生的
C.同种气体在分子平均速率相同的条件下,分子越密集则气体压强越大
D.在单位体积分子数相同的条件下,不同的气体不可能具有相等的压强

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在两端开口的U形管中灌有水银,右管上端另有一小段水银柱,将一部分气体封在管内,在如图所示的情况下平衡,若在左管内再灌入一些水银,当重新平衡时(  )
A.右管内被封闭的气体体积将减小
B.U形管内两边水银面的高度差将增大
C.U形管内两边水银面的高度差将减小
D.U形管内两边水银面的高度差将不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有27℃温水的恒温水槽中,用不计质量的活塞封闭了压强为、体积为的理想气体。现在活塞上方缓缓倒上质量为的沙子,封闭气体的体积变为;然后将气缸移出水槽,经过缓慢降温,气体温度最终变为。已知活塞面积为,大气压强为,g取,求:

(i)气体体积V1
(ii)气缸内气体的最终体积V2(结果保留两位有效数字).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)有一空的薄金属筒,高h1=l0cm。某同学
将其开口向下,自水银表面处缓慢压入水银中,如图所
示。设大气温度和水银温度恒定,筒内空气无泄漏,不
计气体分子间相互作用。则金属筒被压入水银表面下
h2=5cm处时,内部空气柱的高度是多少?(大气压强为
Po=75cmHg,结果可用根式表示)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,竖直放置的气缸内有一可作无摩擦滑动的活塞,活塞面积为2.0×10-3m2,活塞质量可忽略,气缸内封闭一定质量的气体,气体体积为V,温度是27℃,大气压强为1.0×105Pa。

问:
(1)在活塞上放一个质量为多少kg的砝码,使气缸内气体的体积为原来体积的4/5;
(2)要使体积恢复到V,应使气体温度升高到多少摄氏度?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)如图,长L=100cm,粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时,长L0=50cm的空气柱被水银封住,水银柱长h=30cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置,然后竖直插入水银槽,插入后有Δh=15cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变,大气压强p0=75cmHg。求:

(1)插入水银槽后管内气体的压强p;
(2)管口距水银槽液面的距离H。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(8分)【物理—物理3—3】
(1)一种油的密度为,摩尔质量为M.取体积为V的油慢慢滴出,可滴n滴.将其中一滴滴在广阔水面形成面积为S的单分子油膜.求阿伏伽德罗常数.
(2)一定质量的理想气体,按如图所示经历a—b、b—c、c—d
三种不同变化过程,
①其中表示等容变化的是哪个过程?
②由c到d过程中气体是吸热还是放热?说明你判断的理由.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,可沿气罐壁自由滑动的活塞,将圆形气罐分隔A、B两部分.气罐底部通过装有阀门K的细管子与一密闭的容器C相连.活塞与气罐的顶部间连有一弹簧,当活塞位于气罐底部时,弹簧恰好无形变.开始时B内充有一定量气体,A、C内均为真空,若B部分的高L=0.10m,B与C的容积正好相等,此时弹簧对活塞的作用力正好等于活塞所受重力.

(1)现将阀门打开,当达到新的平衡时B部分的高度是多少?
(2)若将整个装置倒置,当达到新的平衡时B部分的高度又是多少?

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