(选做题,选修3-3)如图所示,在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L,当空气柱的温度为14℃时,左臂水银柱的长度h1=10 cm,右臂水银柱长度h2=7
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(选做题,选修3-3)如图所示,在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L,当空气柱的温度为14℃时,左臂水银柱的长度h1=10 cm,右臂水银柱长度h2=7
题型:模拟题
难度:
来源:
(选做题,选修3-3)
如图所示,在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L,当空气柱的温度为14℃时,左臂水银柱的长度h
1
=10 cm,右臂水银柱长度h
2
=7 cm,气柱长度L=15 cm; 将U形管放入100℃水中且状态稳定时,h
1
变为7 cm。求末状态空气柱的压强和当时的大气压强(单位用cmHg)。
答案
解:
对于封闭的空气柱(设大气压强为P
0
)
初态:P
1
=P
0
+h
2
-h
1
=(P
0
-3)cmHg
V
1
=LS=15S(cm
3
)
T
1
=287 K
末态:p
2
=(p
0
+3)cmHg
V
2
=(L+3)S=18S(cm
3
)
T
2
=373 K
由理想气体状态方程得
解得,大气压强为P
0
=75.25 cmHg
在100℃水中时,空气柱压强为P
2
=78.25 cmHg。
举一反三
(选修3-3选做题)
一定质量的理想气体处于平衡态I,现设法使其温度降低而压强升高,达到平衡态Ⅱ,则
[ ]
A.状态I时气体的密度比状态Ⅱ时的大
B.状态I时分子的平均动能比状态Ⅱ时的大
C.状态I时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大
D.状态I时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大
题型:陕西省模拟题
难度:
|
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(选修3-3选做题)
如图所示,一密闭的截面积为S的圆筒形汽缸,高为H,中间有一薄活塞,用一劲度系数为k的轻弹簧吊着,活塞重为G,与汽缸紧密接触,不导热且气体是同种气体,且质量、温度、压强都相同时,活塞恰好位于汽缸的正中央,设活塞与汽缸壁间的摩擦可不计,汽缸内初始压强为P
0
=1.0×10
5
Pa,温度为T
0
,求:
(1)弹簧原长;
(2)如果将汽缸倒置,保持汽缸Ⅱ部分的温度不变,使汽缸Ⅰ部分升温,使得活塞在汽缸内的位置不变, 则汽缸Ⅰ部分气体的温度升高多少?
题型:湖北省模拟题
难度:
|
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(选修3-3选做题)
如图所示,有一底部封闭的圆柱形气缸,上部有一通气孔,气缸内壁的高度是2L,一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体,开始时活塞处在离底部L高处,外界大气压为1.0×10
5
Pa,温度为27 ℃,现对气体加热,不计活塞与气缸壁间的摩擦。求:
(1)当加热到127 ℃时活塞离底部的高度;
(2)当加热到427 ℃时气体的压强。
题型:模拟题
难度:
|
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(选修3-3选做题)
如图所示,气缸长L=1m,固定在水平地面上,气缸中有面积S=100cm
2
的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体。当气体温度t=27℃、大气压强p
0
=1.0×10
5
Pa 时,气柱长L
0
=0.4m,某人缓慢拉动活塞,拉力最大值为F=500N,求气缸中气体温度至少升高多少,他才能拉出活塞?
题型:模拟题
难度:
|
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(选修3-3选做题)
如图所示,竖直放置且粗细均匀的U形玻璃管与容积为v
0
=90 cm
3
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h
1
=16 cm,水银柱上方空气柱长h
0
=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h
2
=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p
0
=76 cmHg,U形玻璃管的横截面积为S=0.5 cm
2
。
题型:模拟题
难度:
|
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