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粗细均匀的U形管竖直放置,右端封闭,左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞,管内水银把气体分隔成A、B两部分.当大气压强为P=75cmHg、温度为t=27℃时,管内水银面在同一高度,两部分气体的长度均为L=20cm.
(1)现向上缓慢拉动活塞,使两管内水银面高度差为h=10cm.求活塞上升的高度L;
(2)然后固定活塞,对左管气体加热.则当左管内气体温度为多少摄氏度时,方可使右管内水银面回到原来的位置.

【答案】分析:(1)向上缓慢拉动活塞,使两管内水银面高度差为h=10cm,右边水银面下降0.5h=5cm,B管中气体长度变为L+0.5h,发生等温变化,根据玻意耳定律列式求出B管中气体的压强,即可A管中气体的压强,再对A研究,根据玻意耳定律求出后来的长度,由几何关系求解活塞上升的高度L;
(2)B管中水银面回到原来的位置,压强恢复到原始值P=75cmHg,左右水银面相平,左管中气体压强也恢复到P=75cmHg,对A管中气体,根据气态方程,列式求解温度.
解答:解:(1)对B管中气体,发生等温变化,根据玻意耳定律得:PPL=PB(L+0.5h)
代入解得,PB=60cmHg
此时A管中气体压强为PA=PB-h=50cmHg
对A管中气体,根据玻意耳定律得:PL=PALA,
代入LA=30cm
故活塞上升的高度L=LA-L+0.5h=15cm
(2)固定活塞,对左管气体加热.对A管中气体,根据理想气体状态方程得
   =
代入,得=
解得,t=252℃
答:
(1)现向上缓慢拉动活塞,使两管内水银面高度差为h=10cm.活塞上升的高度L是15cm
(2)当左管内气体温度为252摄氏度时,方可使右管内水银面回到原来的位置.
点评:本题是两部分气体问题,既要隔离研究两部分气体的状态变化,运用气态方程列式,更要抓住它们之间的关系,比如压强关系,长度关系等.
练习册系列答案
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(2012?长宁区一模)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=10cm的理想气体,当温度为27℃时,两管水银面的高度差△h=2cm.设外界大气压为1.0×105Pa(即75cmHg).为了使左、右两管中的水银面相平,求:
(ⅰ)若对封闭气体缓慢加热,温度需升高到多少℃?
(ⅱ)若温度保持27℃不变,需从右管的开口端再缓慢注入多少高度的水银柱?

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(2013?宝鸡三模)粗细均匀的U形管竖直放置,右端封闭,左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞,管内水银把气体分隔成A、B两部分.当大气压强为P0=75cmHg、温度为t0=27℃时,管内水银面在同一高度,两部分气体的长度均为L0=20cm.
(1)现向上缓慢拉动活塞,使两管内水银面高度差为h=10cm.求活塞上升的高度L;
(2)然后固定活塞,对左管气体加热.则当左管内气体温度为多少摄氏度时,方可使右管内水银面回到原来的位置.

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精英家教网如图所示,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l1=10cm的理想气体,当温度为27°C时,两管水银面的高度差△h=4cm.设外界大气压为76cmHg,为了使左、右两管中的水银面相平,试问:
(1)若对封闭气体缓慢加热,温度需升高到多少°C?
(2)若温度保持27°C不变,需从右管的开口端再缓慢注入多少高度的水银柱?(取二位小数)

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(2013?嘉定区一模)如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,管内由水银柱封住一段空气柱.如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉,保持弯曲部分管子位置不动,则封闭在管内的空气柱将(  )

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精英家教网(1)下列说法正确的是
 

A.布朗运动虽然不是液体分子的运动,但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动
B.只要知道水的摩尔质量和一个水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数
C.在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大.
D.通过科技创新,我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机
E.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同
(2)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△h=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.

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