如圖所示,固定的絕熱氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的“T”型絕熱活塞(體積可忽略),距氣缸底部h0處連接一U形管(管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì))。初始時(shí),封閉氣體溫度為T(mén)0,活塞距離氣缸底部為1.5h0,兩邊水銀柱存在高度差。已知水銀的密度為ρ,大氣壓強(qiáng)為p0,氣缸橫截面積為S,活塞豎直部分長(zhǎng)為1.2h0,重力加速度為g。求:

①初始時(shí),水銀柱兩液面高度差。
②通過(guò)制冷裝置緩慢降低氣體溫度,當(dāng)溫度為多少時(shí)兩水銀面相平。
①選取活塞為研究對(duì)象,對(duì)其受力分析并根據(jù)平衡條件有
  ①
可得被封閉氣體壓強(qiáng)
     ②
設(shè)初始時(shí)水銀柱兩液面高度差為h,則被封閉氣體壓強(qiáng)
  ③
聯(lián)立以上兩式可得,初始時(shí)液面高度差為
    ④
②降低溫度直至液面相平的過(guò)程中,被封閉氣體先等壓變化,后等容變化。
初狀態(tài):,V1=1.5h0S,T1=T0
末狀態(tài):p2=p0,V2=1.2h0s,T2=?
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有
   ⑤
代入數(shù)據(jù),可得
      ⑥
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):
本題9分. ①問(wèn)4分,①、②、③、④式各1分;②問(wèn)5分,⑤式2分,⑥式3分。
本題考查的是氣體狀態(tài)方程,選取活塞為研究對(duì)象,對(duì)其受力分析并根據(jù)平衡條件,可得被封閉氣體壓強(qiáng),從而算出初始時(shí)液面高度差,降低溫度直至液面相平的過(guò)程中,被封閉氣體先等壓變化,后等容變化。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于液體表面現(xiàn)象的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(  )
A.把縫衣針小心地放在水面上,針可以把水面壓彎而不沉沒(méi),是因?yàn)獒樖艿街亓π,又受液體的浮力的緣故
B.在處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中,一大滴水銀會(huì)成球狀,是因?yàn)橐后w表面分子間有相互吸引力
C.玻璃管道裂口放在火上燒熔,它的尖端就變圓,是因?yàn)槿刍牟A,在表面張力的作用下,表面要收縮到最小的緣故
D.飄浮在熱菜湯表面上的油滴,從上面的觀察是圓形的,是因?yàn)橛偷我后w呈各向同性的緣故

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一定質(zhì)量的理想氣體沿如圖所示的過(guò)程從A變化到B,則在這一過(guò)程中氣體(   )
A.向外界放出熱量
B.對(duì)外界做了功
C.分子的平均動(dòng)能增大
D.密度增大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)下列現(xiàn)象中,能說(shuō)明液體存在表面張力的有 _________.
A.水黽可以停在水面上B.葉面上的露珠呈球形
C.滴入水中的紅墨水很快散開(kāi)D.懸浮在水中的花粉做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

(2)密閉在鋼瓶中的理想氣體,溫度升高時(shí)壓強(qiáng)增大. 從分子動(dòng)理論的角度分析,這是由于分子熱運(yùn)動(dòng)的____________增大了. 該氣體在溫度T1、T2 時(shí)的分子速率分布圖象如題12A-1 圖所示,則T1 _________(選填“大于”或“小于”)T2.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一定質(zhì)量的非理想氣體(分子間的作用力不可忽略),從外界吸收了4.2×105J的熱量,同時(shí)氣體對(duì)外做了6×105J的功,則氣體的內(nèi)能改變了多少?氣體的分子平均動(dòng)能是增加還是減少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一定質(zhì)量的理想氣體在某一過(guò)程中,外界對(duì)氣體做功7.0×104 J,氣體內(nèi)能減少1.3×105 J,此過(guò)程中
(1)氣體從外界吸熱還是對(duì)外放熱?
(2)求吸收或者放出的熱量為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示的氣缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體, 一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接,活塞和氣缸都導(dǎo)熱,活塞與氣缸間無(wú)摩擦,原先重物和活塞均處于平衡狀態(tài),因溫度下降使氣缸中氣體做等壓變化,下列說(shuō)法正確的是       。(填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母)
A.重物上升,氣體放出熱量
B.重物上升,氣體吸收熱量
C.重物下降,氣體放出熱量
D.重物下降,氣體吸收熱量

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

在氣球內(nèi)部充有壓強(qiáng)為1.0atm(即76cmHg)、溫度為270C的氦氣時(shí),其體積為3.5m3。在氣球上升至海拔6.5km高空的過(guò)程中,氣球內(nèi)氦氣的壓強(qiáng)逐漸減小到此高度上的大氣壓38cmHg,此過(guò)程中氣球內(nèi)部因?yàn)閱?dòng)一個(gè)可持續(xù)加熱裝置,而保持球內(nèi)溫度不變,此后停止加熱,保持氣球高度不變,已知在這一海拔高度氣溫為零下330C,設(shè)氣球內(nèi)外壓強(qiáng)相等,不計(jì)氣球的厚度。求:
(1)氣球在停止加熱前的體積
(2)在加熱過(guò)程中,球內(nèi)加熱裝置放熱500J,氣球放熱20J,求氣體對(duì)外界做的功
(3)氦氣在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后的氣球體積

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

請(qǐng)你根據(jù)圖漫畫(huà)“洞有多深”提供的情境,回答下列問(wèn)題:

小題1:他們依據(jù)                    規(guī)律估算洞的深度;
小題2:寫(xiě)出他們估算洞的深度的表達(dá)式                 ;
小題3:請(qǐng)你對(duì)該方法進(jìn)行評(píng)估:該方法的優(yōu)點(diǎn)(答出一點(diǎn)即可)           
該方法不足之處(答出一點(diǎn)即可)                       

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