如图所示为一支长100cm的粗细均匀的玻璃管,开口向上竖直放置,管内由20cm长的水银柱封闭着50cm长的空气柱,若将管口向下竖直放置,空气柱长变为多少?(设外

如图所示为一支长100cm的粗细均匀的玻璃管,开口向上竖直放置,管内由20cm长的水银柱封闭着50cm长的空气柱,若将管口向下竖直放置,空气柱长变为多少?(设外

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如图所示为一支长100cm的粗细均匀的玻璃管,开口向上竖直放置,管内由20cm长的水银柱封闭着50cm长的空气柱,若将管口向下竖直放置,空气柱长变为多少?(设外界大气压强为75cmHg)

答案
解:以封闭气体为研究对象,假设水银柱长度不变,设管的横截面积为S,开口向下时空气柱长为x0
初态P1=95cmHg,V1=50S
末态P2=55cmHg,V2=x0S
由玻意耳定律P1V1=P2V2得:95×50S=55x0S
解得x0=86.4cm
由于x0+20=106.4cm>100cm,因此不符合实际,说明管口向下竖直放置时有水银溢出
再设剩有水银柱xcm,则p3=(75-x)cmHg,V3=(100-x)S
由P1V1=p3V3得:95×50S=(75-x)(100-x)S
解得:x1=157.5cm(舍去),x2=17.5cm
气柱长为100cm-17.5cm=82.5cm
举一反三
在输液时,不小心将2cm3气体注入血液,气体在血液中的体积多大?(气体按等温变化处理,且人的血压按120mmHg,大气压按760mmHg进行计算)
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如图所示,为一定质量的气体在不同温度下的两条图线,由图可知

[     ]

A.一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成正比
B.一定质量的气体在发生等温变化时,其图线的延长线是经过坐标原点的
C.T1>T2
D.T1<T2
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用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如下图所示,实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;
③用V-1/p图象处理实验数据,得出如图所示图线。

(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是________。
(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是______和______。
(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的V-1/p图线不过原点,则V0代表________________。
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一潜水艇位于水面下h=200m处,艇上有一容积V0=2m3的贮气钢筒,筒内贮有压缩空气,贮气钢筒与艇内水箱有阀门相通,水箱有排水孔和海水相连,当打开阀门,将筒内一部分空气压入水箱后,立即关闭阀门,这时水箱中排出的海水V=10m3,而筒内剩余气体的压强是P2=95atm,设在排水的过程中温度保持不变,海面上大气压强为P0=1atm,海水的密度为1×103 kg/m3,求贮气筒内压缩空气原来的压强P1
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一个容积为10升的球,原来球内有1个大气压的空气,现在要使球内气体压强变为5个大气压,应向球内打入多少升1个大气压的空气?(设温度不变)
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