如图所示的玻璃管ABCD,在水平段CD内有一段水银柱,玻璃管截面半径相比其长度可忽略,B端弯曲部分长度可忽略.初始时数据如图,环境温度300K.现保持CD水平,

如图所示的玻璃管ABCD,在水平段CD内有一段水银柱,玻璃管截面半径相比其长度可忽略,B端弯曲部分长度可忽略.初始时数据如图,环境温度300K.现保持CD水平,

题型:嘉定区一模难度:来源:
如图所示的玻璃管ABCD,在水平段CD内有一段水银柱,玻璃管截面半径相比其长度可忽略,B端弯曲部分长度可忽略.初始时数据如图,环境温度300K.现保持CD水平,将玻璃管缓慢竖直向下插入大水银槽中,使A端在水银面下5cm.已知大气压75cmHg.
(1)在插入水银槽后,玻璃管保持静止,缓慢降低温度,降低到多少时,水平段水银柱回到初始位置.
(2)在(1)的前提下,继续缓慢降低温度,降低到多少时,水平段水银柱刚好全部进入竖直管内.魔方格
答案
(1)被封闭气体压强不变,设横截面S
有个盖吕萨克定律可知
   
V1
T1
=
V2
T2

(150+25+5)S
300K
=
(150+25+5-5)S
T2

得T2=292K.
(2)若水银进入BC内,则A端也会上升5cm,封闭气体压强70cmHg
有理想气体状态方程可知
P1V1
T1
=
P3V3
T3

  
75×(150+25+5)S
300
=
70(150+25-10-5)S
T3

得T3=249K.
举一反三
一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80cm的气柱,活塞的横截面积为0.01m2,活塞与气缸间的摩擦不计.气缸侧壁通过一个开口与U形管相连,开口离气缸底部的高度为70cm,开口管内及U形管内的气体体积忽略不计.已知图所示状态时,气体的温度为7 0C,U形管内水银面的高度差h1=5cm.大气压强p0=1.0×105 Pa保持不变.水银的密度ρ=13.6×103 kg/m3
求:(1)活塞的重力.
(2)现在活塞上添加沙粒,同时对气缸内的气体加热,始终保持活塞的高度不变,此过程缓慢进行,当气体的温度升高到37℃时,U形管内水银的高度差为多少?
(3)保持上题中的沙粒质量不变,让气缸内的气体逐渐冷却,那么当气体的温度至少降为多少时,U形管内的水银面变为一样高?魔方格
题型:嘉定区二模难度:| 查看答案
如图A、B是两个横截面积不同的竖直圆筒,其中各有一个活塞,它们距离筒底的高度均为h0=0.2m,质量分别为m1=1kg,m2=2kg,活塞下面盛有温度相同且不变的同种气体,活塞上面为真空,两个圆筒的底部是由细管相连通的.如果在A活塞上面再加放一个质量为m=0.5kg的物体,稳定后两活塞的高度差为______m.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
图中竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长,粗筒中A、B两轻活塞间封有空气,气柱长L=20cm,活塞A上方的水银深H=10cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计,用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平,现使活塞B缓慢上移,直至水银的一半被推入细管中,求活塞B上移的距离,设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0相当于75cm高的水银柱产生的压强.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,则B端气体的压强为(已知大气压强为P0)(  )
A.P0-ρg(h1+h2-h3B.P0-ρg(h1+h3
C.P0-ρg(h1+h3-h2D.P0-ρg(h1+h2
魔方格
题型:上海难度:| 查看答案
如图所示,在做托里拆利实验测定大气压强时,由于操作不慎,在管内水银柱的上方漏入少量空气,这时管内水银柱高度为h,空气柱长度为l.在保持温度不变的条件下,如果把玻璃管稍稍向上提起一些(管口不离开槽内水银面),则管内水银柱的高度h和空气柱长度l的变化情况是(  )
A.h变大B.h变小C.l变大D.l变小
魔方格
题型:南汇区模拟难度:| 查看答案
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