如圖所示，均勻直玻璃管下端封閉，開口向上豎直放置，管內(nèi)有一段長為h=15cm的水銀柱封住一段空氣柱，溫度為t1=27°C、大氣壓強為p0=75cmHg時氣體柱長度為L1=40cm，問：
（1）初始時管內(nèi)氣體的壓強p1為多大？
（2）若保持溫度不變，把玻璃管開口向下豎直放置，管內(nèi)空氣柱長L2為多大？
（3）若將玻璃管再轉(zhuǎn)到開口向上豎直放置，要保持管內(nèi)空氣柱長度為L2不變，則管內(nèi)氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/div>
分析：（1）被封閉的氣體的壓強為大氣壓強與水銀柱產(chǎn)生的壓強之和．
（2）保持溫度不變，把玻璃管開口向下豎直放置，此過程為等溫變化，分析兩個狀態(tài)的狀態(tài)參量，列方程可求出管內(nèi)空氣柱的長度．
（3）將玻璃管再轉(zhuǎn)到開口向上豎直放置，保持管內(nèi)空氣柱長度為L2不變，相對于第二問的狀態(tài)，是等容變化，分析末狀態(tài)的狀態(tài)參量，列方程可求管內(nèi)氣體的溫度．
解答：解：（1）初始狀態(tài)時管內(nèi)的氣體的壓強為大氣壓強與水銀柱產(chǎn)生的壓強的和，即為：p1=p0+ph=90cmHg，溫度為：T1=273+27=300K
（2）保持溫度不變，把玻璃管開口向下豎直放置，此過程為等溫過程，此時的壓強為：p2=p0-ph=60cmHg，溫度為：T2=T1=300K
由p1h1S=p3h2S得：h2=60cm
（3）將玻璃管再轉(zhuǎn)到開口向上豎直放置，要保持管內(nèi)空氣柱長度為L2不變，此過程為等容過程：此時的壓強為：p3=p1=90cmHg，T3=t2+273
由
P2
T2
=
P3
T3
得：t2=177℃
答：（1）初始時管內(nèi)氣體的壓強p1為90cmHg．
（2）若保持溫度不變，把玻璃管開口向下豎直放置，管內(nèi)空氣柱長L2為60cm
（3）若將玻璃管再轉(zhuǎn)到開口向上豎直放置，要保持管內(nèi)空氣柱長度為L2不變，則管內(nèi)氣體溫度應(yīng)變?yōu)?77℃
點評：該題考查了氣體的狀態(tài)方程的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是分析清楚氣體變化的過程，確定氣體的狀態(tài)，分析狀態(tài)參量，利用對應(yīng)的氣體狀態(tài)方程進行求解．確定被封閉氣體的壓強是重點．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【物理-選修3-3】
精英家教網(wǎng)（1）如圖所示在開口向上的豎直圓筒形容器內(nèi)，用質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，活塞與容器間能無摩擦滑動，大氣壓恒為P0，容器的橫截面積為S，封閉氣體的壓強是
 
；當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升距離d再次平衡，則在此過程中封閉氣體的內(nèi)能增加
 
．
（2）如圖所示粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B端開口，管內(nèi)有一段水銀柱，右管內(nèi)氣體柱為39cm，精英家教網(wǎng)中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣柱長為40cm．先將開口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)整個過程溫度不變，穩(wěn)定后，右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm，求：
（i）穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強P；
（ii）左管A端插入水銀槽的深度h（大氣壓強P0=76cmHg）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?上海二模）如圖所示為豎直放置的、由粗細(xì)不同的兩種均勻的玻璃管組成的U形管，細(xì)管的橫截面積是粗管橫截面積的一半，管內(nèi)有一段水銀柱，左管上端封閉，左管內(nèi)氣體柱長為30cm，右管上端開口與大氣相通，管內(nèi)水銀面A、B、C之間的高度差均為h，且h長為4cm．氣體初始溫度為27℃，大氣壓強p0為76cmHg，求：
（1）當(dāng)左側(cè)細(xì)管中恰好無水銀柱時，管內(nèi)的氣體壓強；
（2）當(dāng)左右兩管水銀面相平時，氣體的溫度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，均勻玻璃管內(nèi)有一長h=15厘米的汞柱將一些空氣封于閉端，當(dāng)氣溫為27℃、玻璃管水平放置時，空氣柱長l1=20厘米（如圖甲），外界大氣壓為1.0×105帕，且保持不變．已知水銀密度為ρ=13.6×103千克/米3，取g=9.8米/秒2．問：
（1）保持溫度不變，小心地將玻璃管豎立起來，使開口的一端向上（如圖乙），管內(nèi)氣柱長度l2等于多少？
（2）玻璃管開口向上豎直放置時，要使管內(nèi)氣柱長仍為20厘米，管內(nèi)氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌贁z氏度？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，豎直放置的粗組均勻的U形玻璃管，左端開口，右端封閉．當(dāng)溫度為27℃時，管內(nèi)兩邊水銀面相平，右管上端的空氣柱長為10cm，大氣壓強為76cmHg．
求：溫度上升到多少攝氏度時，左管水銀面比右管水銀面高出4cm．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案