(2010?崇明縣一模)如圖所示,質(zhì)量不計的光滑活塞被銷釘固定,使一定量氣體被封閉在容器的上部,容器下部與大氣連通,容器上部連接有一U形管(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計,容器下部足夠高).此時容器上部封閉氣體的體積為V,室溫為T1=300K,U形管兩
邊水銀柱高度差為24cm(外界大氣壓等于76cmHg).問:
(1)此時容器上部的氣體壓強(qiáng)為多少?
(2)將封閉在容器中的氣體加熱到一定溫度后發(fā)現(xiàn)U形管兩邊水銀柱高度差變?yōu)?8cm,那么這時封閉氣體的溫度T2為多少K?
(3)保持氣體的溫度T2不變的條件下拔掉銷釘,活塞穩(wěn)定時U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差和容器上部氣體的體積各為多少?
分析:U形管兩邊水銀柱高度差為24cm,外界大氣壓等于76cmHg.根據(jù)壓強(qiáng)的知識求解.
加熱過程,封閉氣體的體積不變,運(yùn)用查理定律求解.
拔掉銷釘,活塞運(yùn)動過程溫度不變,運(yùn)用玻意耳定律求解.
解答:解:(1)U形管兩邊水銀柱高度差為24cm,外界大氣壓等于76cmHg.
根據(jù)平衡知識得:
容器上部的氣體壓強(qiáng)P=P0+h=100cmHg        
(2)加熱過程,封閉氣體的體積不變,運(yùn)用查理定律:
p1
T1
=
p2
T2

P1=100 cmHg,T1=300K,
加熱到一定溫度后發(fā)現(xiàn)U形管兩邊水銀柱高度差變?yōu)?8cm,這時封閉氣體的壓強(qiáng) P2=114 cmHg
可得:T2=342K
(3)拔掉銷釘,活塞運(yùn)動過程溫度不變,運(yùn)用玻意耳定律:
P2V2=P3V3
P2=114 cmHg,V2=V,
活塞穩(wěn)定時U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差為零,P3=P0
V3=1.5V
答:(1)此時容器上部的氣體壓強(qiáng)為100cmHg        
(2)將封閉在容器中的氣體加熱到一定溫度后發(fā)現(xiàn)U形管兩邊水銀柱高度差變?yōu)?8cm,那么這時封閉氣體的溫度T2為342K
(3)活塞穩(wěn)定時U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差為零,容器上部氣體的體積為1.5V.
點(diǎn)評:分析封閉在容器中的氣體的狀態(tài)參量的變化,能夠根據(jù)氣體狀態(tài)方程和已知的變化量求解.
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一定相反
一定相反
(選填“可能相同也可能相反”、“一定相同”或“一定相反”);
(3)第一個發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是
C
C

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