【題目】如圖(a)所示,長為L=75cm的粗細(xì)均勻、一端開口一端封閉的玻璃管,內(nèi)有長度為d=25cm的汞柱.當(dāng)開口向上豎直放置、管內(nèi)空氣溫度為27℃時,封閉端內(nèi)空氣柱的長度為36cm.外界大氣壓為75cmHg不變.

(1)現(xiàn)以玻璃管的封閉端為軸,使它做順時針轉(zhuǎn)動,當(dāng)此玻璃管轉(zhuǎn)到水平方向時,如圖(b)所示,要使管內(nèi)空氣柱的長度變?yōu)?5cm,管內(nèi)空氣的溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌贁z氏度?
(2)讓氣體的溫度恢復(fù)到27℃,繼續(xù)以玻璃管封閉端為軸順時針緩緩地轉(zhuǎn)動玻璃管,當(dāng)開口向下,玻璃管與水平面的夾角θ=30°,停止轉(zhuǎn)動如圖(C)所示.此時再升高溫度,要使管內(nèi)汞柱下表面恰好移動到與管口齊平,則溫度又應(yīng)變?yōu)槎嗌贁z氏度?

【答案】
(1)解:當(dāng)開口向上豎直放置、管內(nèi)空氣溫度為27℃時,封閉端內(nèi)空氣柱的長度為36cm.外界大氣壓為75cmHg不變.

當(dāng)此玻璃管轉(zhuǎn)到水平方向時,使管內(nèi)空氣柱的長度變?yōu)?5cm,

根據(jù)氣體方程 =C得:

=

=

解得:T2=281.25K t2=8.25°C

答:現(xiàn)以玻璃管的封閉端為軸,使它做順時針轉(zhuǎn)動,當(dāng)此玻璃管轉(zhuǎn)到水平方向時,如圖(b)所示,要使管內(nèi)空氣柱的長度變?yōu)?5cm,管內(nèi)空氣的溫度應(yīng)變?yōu)?.25°C


(2)讓氣體的溫度恢復(fù)到27℃,繼續(xù)以玻璃管封閉端為軸順時針緩緩地轉(zhuǎn)動玻璃管,當(dāng)開口向下,玻璃管與水平面的夾角θ=30°,

根據(jù)氣體方程 =C得:

=

=

h=15cm

此時再升高溫度,要使管內(nèi)汞柱下表面恰好移動到與管口齊平,

=

=

T4=337.5K t3=64.5°C

答:要使管內(nèi)汞柱下表面恰好移動到與管口齊平,則溫度又應(yīng)變?yōu)?4.5°C


【解析】(1)結(jié)合題目中所給出的已知量,判斷玻璃管轉(zhuǎn)動過程中初末狀態(tài)量,根據(jù)理想氣體狀態(tài)參量方程列式求解。
(2)玻璃管由豎直到水平再到與水平面的夾角θ=30°,根據(jù)題意明確初末狀態(tài)的參量,根據(jù)理想氣體狀態(tài)參量方程求解。

練習(xí)冊系列答案
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(l)分析彼得羅利納有利于針葉櫻桃生長的光照條件。

(2)分析中國Y企業(yè)在彼得羅利納建設(shè)保健品生產(chǎn)基地的原因。

(3)說明該保健品生產(chǎn)基地的建設(shè)對彼得羅利納針葉櫻桃產(chǎn)業(yè)的有利影響.

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