（9分） 圖中系統(tǒng)由左右連個(gè)側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個(gè)容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的活塞A、B下方封有氮?dú)�，B上方封有氫氣。大氣的壓強(qiáng)p0，溫度為T0=273K，連個(gè)活塞因自身重量對(duì)下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1 p0。系統(tǒng)平衡時(shí)，各氣體柱的高度如圖所示。現(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑�，再次平衡時(shí)A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時(shí)的位置并固定，第三次達(dá)到平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w。求

（�。┑诙纹胶鈺r(shí)氮?dú)獾捏w積；
（ⅱ）水的溫度。

（1）2.7hS ；（2）368.55K；

解析試題分析：（1）以氫氣為研究對(duì)象，初態(tài)壓強(qiáng)為p0，體積為hS，末態(tài)體積為0.8hS．
氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：p0V1=p2V2，即：p0hS=p×0.8hS，解得：p=1.25p0    ①
活塞A從最高點(diǎn)被推回第一次平衡時(shí)位置的過(guò)程是等溫過(guò)程．
該過(guò)程的初態(tài)壓強(qiáng)為1.1p0，體積為V；末態(tài)的壓強(qiáng)為p′，體積為V′，
則p′=p+0.1p0=1.35p0          ②V′=2.2hS          ③
由玻意耳定律得：1.1p0×V=1.35p0×2.2hS，解得：V=2.7hS       ④
（2）活塞A從最初位置升到最高點(diǎn)的過(guò)程為等壓過(guò)程．該過(guò)程的初態(tài)體積和溫度分別為2hS和T0=273K，末態(tài)體積為2.7hS．設(shè)末態(tài)溫度為T，由蓋-呂薩克定律得：，解得：T=368.55K；
考點(diǎn)：玻意耳定律；蓋-呂薩克定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，以下說(shuō)法正確的是
 

A．氣體的密度增大
B．所有氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率一定增大
C．氣體的壓強(qiáng)增大
D．每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖（a）所示，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置。橫截面積為S＝2×10-3m2、質(zhì)量為m＝4kg、厚度不計(jì)的活塞與氣缸底部之間封閉了一部分氣體，此時(shí)活塞與氣缸底部之間的距離為24cm，在活塞的右側(cè)12cm處有一對(duì)與氣缸固定連接的卡環(huán)，氣體的溫度為300K，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa�，F(xiàn)將氣缸豎直放置，如圖（b）所示，取g＝10m/s2。求：

（1）活塞與氣缸底部之間的距離；
（2）加熱到675K時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當(dāng)溫度為280K時(shí)，被封閉的氣柱長(zhǎng)L=22cm，兩邊水銀柱高度差h=16cm，大氣壓強(qiáng)=76cmHg。

（1）為使左端水銀面下降3cm，封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?br />（2）封閉氣體的溫度重新回到280K后，為使封閉氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm，需向開口端注入的水銀柱長(zhǎng)度為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一圓柱形絕熱容器豎直放置，通過(guò)絕熱活塞封閉著溫度為T1的理想氣體，活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h�，F(xiàn)通過(guò)電熱絲給氣體加熱一段時(shí)間，使活塞緩慢上升且氣體溫度上升到T2，若這段時(shí)間內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，求：

①氣體的壓強(qiáng)．
②這段時(shí)間內(nèi)活塞緩慢上升的距離是多少？
③這段時(shí)間內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖，一根粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管開口朝上豎直防止，玻璃管中有一段長(zhǎng)為h = 24cm的水銀柱封閉了一段長(zhǎng)為x0 = 23cm的空氣柱，系統(tǒng)初始溫度為T0 = 200K，外界大氣壓恒定不變?yōu)镻0 = 76cmHg．現(xiàn)將玻璃管開口封閉，將系統(tǒng)溫度升至T = 400K，結(jié)果發(fā)現(xiàn)管中水銀柱上升了2cm，若空氣可以看作理想氣體，試求：

i. 升溫后玻璃管內(nèi)封閉的上下兩部分空氣的壓強(qiáng)分別為多少cmHg？
ii. 玻璃管總長(zhǎng)為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細(xì)不同，粗管橫截面積是細(xì)管的2倍。管中裝入水銀，兩管中水銀面與管口距離均為，大氣壓強(qiáng)為�，F(xiàn)將粗管管口封閉，然后將細(xì)管管口用一活塞封閉并將活塞緩慢推入管中，直到兩管中水銀面高度差達(dá)到為止。整個(gè)過(guò)程中氣體溫度保持不變，求：
①左端液面下降多少？     ②活塞下移的距離(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，下部有長(zhǎng)l1=66cm的水銀柱，中間封有長(zhǎng)l2=6．6cm的空氣柱，上部有長(zhǎng)l3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為Po=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來(lái)位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中沒有發(fā)生漏氣。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，A、B兩個(gè)氣缸中裝有壓強(qiáng)均為1 atm(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)、溫度均為27℃的空氣，中間用細(xì)管連接，細(xì)管容積不計(jì)，管中有一絕熱活塞(不計(jì)摩擦，可自由移動(dòng))。開始時(shí)氣缸A左端的活塞距離其右端底部為L(zhǎng)。現(xiàn)保持氣缸A中的氣體溫度不變，將活塞向右緩慢推進(jìn)L/4，若要使細(xì)管中的絕熱活塞仍停在原位置，則氣缸B中的氣體溫度應(yīng)升高到多少攝氏度？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案