如图所示,一个圆形不透明的气缸高25cm,横截面积40cm2,不计气缸壁厚度,一个不计质量和厚度的光滑活塞封闭了一定质量的气体.在气缸中还有少量的水银(不超过气

如图所示,一个圆形不透明的气缸高25cm,横截面积40cm2,不计气缸壁厚度,一个不计质量和厚度的光滑活塞封闭了一定质量的气体.在气缸中还有少量的水银(不超过气

题型:崇明县二模难度:来源:
如图所示,一个圆形不透明的气缸高25cm,横截面积40cm2,不计气缸壁厚度,一个不计质量和厚度的光滑活塞封闭了一定质量的气体.在气缸中还有少量的水银(不超过气缸总容量的三分之一),为了测量气缸内水银的体积,在气缸开口向上时,先测出活塞到气缸口的距离为6cm,再把气缸倒挂起来,待稳定后测出活塞离气缸口的距离减少了1cm.(已知当时的大气压为75cmHg)
(1)求气缸内水银的体积;
(2)在倒挂状态下,将气缸内温度从27℃,升高到147℃,则气缸内的气体体积为多少?魔方格
答案
(1)在变化的过程中,气体的温度不变,封闭气体的状态参量为
V1=(19-X)S    P1=75cmHg   
V2=(20-X)S   P2=(75-X)cmHg
根据 P1V1=P2V2                
代入数据可得 75×(19-X)S=(75-X)×(20-X)S    
解得 X1=15(舍去)  
 X2=5       
水银的体积为 V=5×40 m2=200 cm2
(2)在变化的过程中,气体的压强不变,封闭气体的状态参量为
T1=300K   V1=15S  
T2=420K   V2=?
根据 
v1
T1
=
v2
T2
         
代入数据得  V2=
15s×420
300
=21S   
因为V2>20S,所以活塞已经脱落,
则气缸内的气体体积即为气缸的体积,
V2=25×40 cm2=1000cm2    
答:(1)气缸内水银的体积为200 cm2
(2)在倒挂状态下,将气缸内温度从27℃,升高到147℃,则气缸内的气体体积为1000cm2
举一反三
全自动洗衣机可以自动实现进水、洗涤等工序.洗衣机的进水是通过控制器实现自动控制的.如图所示为一种洗衣机水位控制器的原理示意图,洗衣机进水前粗细均匀的塑料管内充满空气,当洗衣机进水时,洗衣桶内的水位上升,塑料管中空气的压强______(选填“增大”、“减小”或“不变”),当水位上升到一定高度时,水位控制器根据压强传感器向外输出的信号,切断进水阀电磁线圈的电路,使进水停止并转入其它工作程序.若不计细塑料管下部水平部分长度,当洗衣桶内的水位达到一定深度时,水进入塑料管的高度为1.75cm,压强传感器测得的气体压强是1.03×105Pa,则塑料管的长度是______cm.(设水的密度是1.0×103kg/m3,大气压强是1.0×105Pa)魔方格
题型:浦东新区模拟难度:| 查看答案
一根两端开口、横截面积为S=2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深).管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长L=21cm的气柱,气体的温度t1=7℃,外界大气压取P0=1.0×105Pa(相当于75cm汞柱高的压强).
(1)在活塞上放一个质量m=0.1kg的砝码,保持气体的温度t1不变,平衡后气柱为多长?此时管内外水银面的高度差为多少(g=10m/s2)?
(2)保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到t2=77℃,此时气柱为多长?魔方格
题型:浦东新区模拟难度:| 查看答案
如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积50cm2,厚度1cm,气缸全长21cm,气缸质量20kg,大气压强为1×105Pa,活塞封闭的气柱长10cm,用温度传感器测得封闭气体温度为7℃.若将气缸缓慢倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通.g取10m/s2.求:
(1)气柱多长?
(2)当温度多高时,缸底刚好对地面无压力?(活塞摩擦不计)魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图,粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置,两管的竖直部分高度为20cm,内径很小,水平部分BC长14cm.一空气柱将管内水银分隔成左右两段.大气压强P0=76cmHg.当空气柱温度为T0=273K、长为L0=8cm时,BC管内左边水银柱长2cm,AB管内水银柱长也为2cm.求:
(1)右边水银柱总长是多少?
(2)当空气柱温度升高到多少时,左边的水银恰好全部进入竖直管AB内?
(3)为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大,空气柱温度至少要升高到多少?魔方格
题型:普陀区模拟难度:| 查看答案
如图所示,一水平固定的柱形气缸,用活塞封闭一定质量的气体.活塞面积S=10cm2,与缸壁间的最大静摩擦力 f0=5N.气缸的长度为10cm,前端的卡口可防止活塞脱落.活塞与气缸壁的厚度可忽略,外界大气压强为105Pa.开始时气体体积为90cm3,压强为105Pa,温度为27℃.求:
(1)温度缓慢升高到37℃时,气体的压强.
(2)温度缓慢升高到127℃时,气体的压强.
某同学是这样解的:温度升高,气体体积不变,由查理定律
p1
T1
=
p2
T2
,即可求得不同温度时的气体压强.该同学的分析正确吗?如果正确,请按他的思路求解;如果不正确,请简要说明理由,并求出正确的结果.魔方格
题型:上海模拟难度:| 查看答案
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