【选修3-3选做题】如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB=BC=，且此时A、C端等高。平街时，管内水银总长度为，玻璃管AB内封

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【选修3-3选做题】
如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB=BC=

，且此时A、C端等高。平街时，管内水银总长度为

，玻璃管AB内封闭有长为

的空气柱。已知大气压强为

汞柱高。如果使玻璃管绕B点在竖直平面内顺时针缓慢地转动至BC管水平，求此时AB管内气体的压强为多少汞柱高？管内封入的气体可视为理想气体且温度不变。

答案

解：因BC长度为

，故顺时针旋转至BC水平方向时水银未流出

设A端空气柱此时长为x，管内横截面积为S，对A内气体：

对A中密闭气体，由玻意耳定律得

联立解得

即：

(汞柱高)

举一反三

【选修3-3选做题】
如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为m₁和m₂，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。（已知m₁＝3m，m₂＝2m）
（1）在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T₀）。
（2）在达到上一问的终态后，环境温度由T₀缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。

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【选修3-3选做题】
如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm³，气压表读数为1.l×10⁵Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读数为2.2×10⁵Pa．不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变
（1）简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况；
（2）求活塞稳定后气体的体积．

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【选修3-3选做题】
图示水平放置的A、B气缸的长度和截面积均为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，整个装置均由导热材料制成．开始阀门关闭，A内有压强为p_A=2.0×10⁵ Pa 的氮气，B内有压强为p_B=1.2×10⁵ Pa的氧气；阀门打开后，活塞C向右移动，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．

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【选修3-3选做题】
喷雾器内有10L水，上部封闭有l atm的空气2L。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。
（1）当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因。
（2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。

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【选修3-3选做题】
天然气（主要成分是CH₄）泄漏到不通风的厨房是很危险的．当泄漏的天然气与厨房的空气混合，使得混合后气体的压强达到1.05atm，如果此时遇到明火就会发生爆炸，设某居民家厨房的长高宽分别为4m×2m×3m，且门窗封闭，已知天然气泄漏前厨房内空气压强为1.00atm，管道内天然气的压强为4.00atm，且在发生泄漏时管道内压强保持不变，问：
（1）管道内至少有多少升天然气泄漏到该居民的厨房内，遇到明火就会发生爆炸？
（2）设天然气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05 atm时遇到了明火并发生了爆炸，爆炸时厨房的温度由27℃迅速上升至2000℃，估算此时气体压强是标准大气压的多少倍。

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