如圖所示,一豎直放置、粗細(xì)均勻且足夠長的U形玻璃管與容積為V0=90 cm3的金屬球形容器連通,用U形玻璃管中的水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)環(huán)境溫度為27 ℃時,U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h1=16cm,水銀柱上方空氣柱長h0=20 cm,F(xiàn)在對金屬球形容器緩慢加熱。(已知大氣壓p0=76 cmHg,U形玻璃管的橫截面積為S=0.5 cm2).求:

當(dāng)加熱到多少攝氏度時,兩邊水銀柱高度在同一水平面上?

當(dāng)加熱到277℃時停止加熱(此時右管中還有水銀),求此時金屬球形容器內(nèi)U形玻璃管左側(cè)、右兩側(cè)水銀面的高度差。

解析: 初始狀態(tài):p1p0h1=60 cmHg,

V1V0h0S=100 cm3,T1=300 K,

末狀態(tài):p2p0=76cmHg,

V2V1=104 cm3           (1分),T2=(273+t2)K

由理想氣體狀態(tài)方程有:,(2分)

代入數(shù)據(jù)解得t2=122.2℃.(1分)

由于277℃>122.2℃,所以左邊水銀柱將高于右邊,設(shè)左邊比右邊高h(cm)(1分)

末狀態(tài):p3p0h=(76+h) cmHg,(1分)

V3V1 (1分),T3=(273+277)K=550 K

由理想氣體狀態(tài)方程有:,(1分)

代入數(shù)據(jù)解得h=24cm;-492cm(舍).(1分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一豎直放置的圓柱形絕熱氣缸,通過質(zhì)量為m,橫截面積為S的絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體.初始時,氣體的溫度為T0,活塞與容器底部相距h.現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當(dāng)氣體吸收熱量Q時活塞下降了h,已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,不計活塞與氣缸的摩擦(題中各物理量單位均為國際單位制單位).求:
(1)此時缸內(nèi)氣體的溫度;
(2)缸內(nèi)氣體的壓強;
(3)加熱過程中缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一豎直放置的氣缸由兩個截面積不同的圓柱構(gòu)成,各有一個活塞且用細(xì)桿相連,上、下分別封有兩部分氣體A和B,兩活塞之間是真空,原來活塞恰好靜止,兩部分氣體的溫度相同,現(xiàn)在將兩部分氣體同時緩慢升高相同溫度,則(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為一豎直放置的圓形環(huán),小球可在環(huán)內(nèi)做圓周運動.現(xiàn)給小球一初速度,使它在圓環(huán)內(nèi)做圓周運動,則關(guān)于小球加速度方向的說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一豎直放置的金屬圓環(huán),總電阻為R,有一金屬桿長為L,一端繞環(huán)心O自由轉(zhuǎn)動,另一端固定一質(zhì)量為m的金屬球a,球套在環(huán)上可無摩擦地沿環(huán)滑動.Ob為電阻不計的導(dǎo)線,金屬桿的電阻設(shè)為r,整個裝置放在磁感強度為B的勻強磁場中,磁場方向如圖.當(dāng)金屬桿從水平位置由靜止釋放后運動至豎直位置時,a球的速度為v,求:
①桿運動至豎直位置時,磁場力的功率多大?
②在上述過程中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?(金屬桿質(zhì)量不計)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)一種簡易“千斤頂”,如圖所示,一豎直放置的輕桿由于限制套管P的作用只能在豎直方向上運動.若支桿上放一質(zhì)量為M=100kg的物體,支桿的下端通過一與桿固定連接的小輪放在傾角為θ=37°斜面體上,并將斜面體放在光滑水平面上,現(xiàn)沿水平方向?qū)π泵骟w施以推力F,為了能將重物頂起F最小為多大?(小輪摩擦和質(zhì)量不計,g=10ms2

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同步練習(xí)冊答案