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两轻质活塞间封有空气,气柱长L="20" cm.活塞A上方的水银深H="10" cm
题型:不详难度:来源:
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两轻质活塞间封有空气,气柱长L="20" cm.活塞A上方的水银深H="10" cm,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以入细筒中,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75 cm高的水银柱产生的压强。
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答案
d=8cm |
解析
试题分析:设气体初态的压强为P1,气体末态的压强为P2, 则有P1=P0+H 设S为促圆筒的横截面积,气体初态的体积为V1=SL, P2=P0+H/2+2H= P0+2.5H 设末态的气柱长度为L‘,气体体积为V2= L‘S 由玻意尔定律得:P1SL=P2SL’ 活塞上移的距离为d, L+H/2-d= L’ 带入数据得d=8cm |
举一反三
如图所示,水平放置的 A、B 是两个相同气缸,其长度和截面积分别为20 cm和10 cm2,C 是可在气缸内无摩擦滑动的、厚度不计的活塞,D为阀门,整个装置均由导热良好材料制成.开始阀门关闭,A 内有压强为 pA = 2.0×105 Pa 的氮气,B 内有压强为pB = 1.2×105 Pa的氧气;阀门打开后,活塞 C开始移动,最后达到平衡.试求活塞 C 移动的距离及平衡后 B 中气体的压强.假设环境温度始终不变.
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如图所示,粗细均匀的玻璃细管上端封闭,下端开口,竖直插在大而深的水银槽中,管内封闭有一定质量的空气,玻璃细管足够长,管内气柱长4 cm,管内外水银面高度差为10 cm。现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动. (大气压强相当于75cmHg)求:
①若要使管内外水银面恰好相平,此时管内气柱的长度; ②若要使管内外水银面高度差为15 cm,玻璃管又应如何移动多少距离。 |
(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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如图所示,竖直放置的上端封闭,下端开口的粗细均匀的玻璃管中,一段水银柱封闭着一段长为l的空气柱。若将这根玻璃管倾斜45°(开口端仍在下方),空气柱的长度将发生下列哪种变化
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如图所示,一端封闭,一端开口截面积相同的U形管AB,管内灌有水银,两管内水银面高度相等,闭管A内封有一定质量的理想气体,气体压强为72cmHg。今将开口端B接到抽气机上,抽尽B管上面的空气,结果两水银柱产生18cm的高度差,则A管内原来空气柱长度为
A. 18cm | B. 12cm | C. 6cm | D.3cm |
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