如图所示,竖直放置的均匀细U型试管,左侧管长LOA=30cm,右管足够长且管口开口,初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm,气体温度为27°C,左右两管水银面
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如图所示,竖直放置的均匀细U型试管,左侧管长LOA=30cm,右管足够长且管口开口,初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm,气体温度为27°C,左右两管水银面
题型:徐汇区一模
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如图所示,竖直放置的均匀细U型试管,左侧管长L
OA
=30cm,右管足够长且管口开口,初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm,气体温度为27°C,左右两管水银面等高.已知大气压强为p
0
=75cmHg.
(1)现对左侧封闭气体加热,直至两侧水银面形成10cm长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度?
(2)保持此时温度不变,从右侧管口缓慢加入水银,则至少加入多少长度的水银,可以使得左侧管内气体恢复最初的长度?
答案
(1)p
2
=p
0
+ρgh=85 cmHg
L
2
=L
1
+
h
2
=25cm
从状态1到状态2由理想气体状态方程
P
1
V
1
T
1
=
P
2
V
2
T
2
代入数据
75×20
300
=
85×25
T
2
得T
2
=425K 即t
2
=152℃
(2)设加入水银长度为x,则p
3
=p
0
+p
x
=(75+x )cmHg
从状态1到状态3经历等容过程.
由理想气体状态方程得
T
3
=T
2
=425K
代入数据
75
300
=
75+x
425
得x=31.25cm
答:(1)现对左侧封闭气体加热,直至两侧水银面形成10cm长的高度差.则此时气体的温度为152℃
(2)保持此时温度不变,从右侧管口缓慢加入水银,则至少加入31.25cm长度的水银,可以使得左侧管内气体恢复最初的长度.
举一反三
如图1为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图.粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被封闭于烧瓶内.开始时,B、C内的水银面等高.
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将C管______(填“向上”或“向下”)移动,直至______.
(2)实验中多次改变气体温度,用△t表示气体升高的温度,用△h表示B管内水银面高度的改变量.根据测量数据作出的图线(如图2)是______.
题型:上海
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如图1为“研究一定质量气体在体积不变的条件下,压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图.在烧瓶A中封有一定质量的气体,并与气压计相连,初始时气压计两侧液面平齐.
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的体积不变,应将气压计右侧管______(填“向上”或“向下”)缓慢移动,直至______.
(2)(单选)实验中多次改变气体温度,用△t表示气体升高的温度,用△h表示气压计两侧管内液面高度差的变化量.则根据测量数据作出的图线应是图2中的:______
题型:静安区二模
难度:
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一根两端开口、横截面积为S=2cm
2
足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深).管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长L=21cm的气柱,气体的温度t
1
=7℃,外界大气压取P
0
=1.0×10
5
Pa(相当于75cm汞柱高的压强).
(1)对气体加热,使其温度升高到t
2
=47℃,此时气柱为多长?
(2)在活塞上施加一个竖直向上的拉力F=4N,保持气体的温度t
2
不变,平衡后气柱为多长?此时管内外水银面的高度差为多少?
题型:松江区二模
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|
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对于一定质量的理想气体,下面表述正确的是( )
A.当分子热运动变剧烈时,压强一定增大
B.等温压缩过程,气体压强一定增大
C.等容变化过程,气体温度一定不变
D.压强增大,体积一定减少
题型:不详
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如图所示,总长1m粗细均匀的直角玻璃管,AO和BO等长,A端封闭,B端开口,内有10cm长的水银柱.当AO水平,BO竖直时,水银柱在AO的最右端,这时大气压为75cmHg,温度为27℃.
(1)若将此装置绕A点在纸面内顺时针转90°,当温度为多少时水银柱恰好全部在OB段的最左端?
(2)若在图示位置将温度升高到450K,封闭气体的长度为多少?
题型:虹口区二模
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