如图所示,粗细均匀的玻璃管,当温度为27℃时,封闭在管内的空气柱AB长为30cm,BC长为10cm,管内水银柱水平部分CD长为18cm,竖直部分DE长为15cm,外界大气压强为75cmHg,问:要使水平管内没有水银柱,温度至少要升高到多少℃? 现有某同学的解法如下:
以ABC管中的气体为研究对象,各状态参量如下:
p1?(75?15)cmHg?60cmHg
V1?(30?10)cm?S?40cm?S(式中S为玻璃管的横截面) T1?300K
要使水平管内没有水银柱,则气体膨胀到D处,这时气体的状态参量如下:
A E
p2?(75?15?18)cmHg?42cmHg
V2?(30?10?18)cm?S?58cm?S(式中S为玻璃管的横截面) T2??
因为
p1V1p2V2,将上述各已知量代入,可求得T2?304.5K,t2?31.5℃ ?T1T2所以要使水平管内没有水银柱,温度至少要升高到31.5℃
已知上述计算无误,请问该同学求得的结果是否正确?倘若有错,请求出正确结果。
如图所示,左右两个底部截面均为S的柱形容器竖直放置。左容器足够高,上端敞开,大气压强为p0,右容器上端封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个活塞A、B的重力均为0.1p0S,忽略摩擦。初始时,两个活塞A、B下方封有高度均为h的氮气,B上方封有高度为h的氢气。温度为T0=273K,系统处于平衡状态。现用外力将活塞A固定,将系统的底部浸入恒温热水槽中,使氮气温度升高到与水温相同,保持氢气的温度不变,再次平衡时,氢气柱高度变为0.8h。求: (1)再次平衡时,氢气的压强是多少? (2)水的温度是多少?
、用如图所示的传统打气筒给容器打气,设打气筒的容积为V0,底部有一阀门K可自动开启并不漏气,活塞A上提时外界大气可从其四周进入打气筒,活塞下移时可把打气筒内气体推入B中。若B的容积为4V0,A、B内气体初始压强等于大气压P0,为使B中气体压强达到10P0,则需打气________次。某同学设想在筒内焊接一卡环C(体积不计)来控制B内的压强,为了控制B内气体的压强最大不超过10 P0,则卡环C到打气筒顶部的距离h与打气筒总长H的比值为__________(所有摩擦不计,打气时温度不变,
H h A V0 C B 4V0 K 连接部分体积不计)。
如图所示为水平放置的固定圆柱形气缸,气缸内被A、B两活塞封有一定质量的气体,活塞之间用硬杆相连(硬杆的粗细可忽略),活塞与气缸壁之间可无摩擦地滑动而不漏气。现缸内气体温度为600K,活塞在图示位置保持静止,若缸内气体温度稍有下降,则下列说法中正确的是( ) A.活塞将向右移动 B.活塞将向左移动 B C.缸内气体的体积、温度、压强都将发生变化 A D.缸内气体将作等体积变化,活塞不发生移动
如图所示,密闭容器内一细线悬挂重为G的玻璃管,玻璃管开口向下竖直插在水银槽中,
管口不与槽底接触,管内外水银面存在一定高度差。如果再向密闭容器内充气,则以下判断正确的是-----------------------------------------------------------------------------------------------( ) A. 管内外水银面的高度差将增大 B. 管内气体压强将增大
C. 细线对玻璃管的拉力将增大 D. 细线对玻璃管的拉力将不变
如图4所示,三根粗细一样、上端开口的玻璃管,中间有一段甲 乙 丙 水银柱封住一段空气柱。如果V1=V2>V3,h1
h1 h2 A、丙管最多 B、乙管和丙管最多
h3 C、甲管与乙管最多 D、三管上升一样多
V1 V2
V3
如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积50cm,厚度1cm,气缸全长21cm,气缸质量20kg,大气压强为1×105Pa,当温度为7℃时,活塞封闭的气柱长10cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2求:
(1)气柱多长?
(2)当温度多高时,活塞刚好接触平台?
(3)当温度多高时,缸筒刚好对地面无压力。(活塞摩擦不计)。
一个贮有空气的密闭烧瓶用玻璃管与水银
Δh ① ② ③ ④
O 甲
乙
Δt 2
图4
气压计相连,如图甲所示,气压计两管内的汞面在同一水平面上。现设法升高烧瓶内空气的温度,同时在竖直方向上移动气压计的右管,使两管内的汞面始终相平。用Δh来表示气压计左管内汞面变化的高度或表示气压计右管移动的距离,设Δt为烧瓶内空气升高的温度,已知乙图中的图线③为气压计左管内汞面变化的高度随Δt变化的函数图像,则气压计右管移动的距离随Δt变化的函数图像可能是( )
(A)乙图中的图线① (B)乙图中的图线② (C)乙图中的图线③ (D)乙图中的图线④ 如右图所示,一根两端开口的细玻璃管,下端插在水银槽中,管内有一段被水银柱封闭的空气柱。现将玻璃管向上缓缓提起,直至玻璃管离开水银槽,在这一过程中,管内空气柱的压强p和长度L的变化情况是:????????( )
A.p不断增大,L不断减小; B.p不断减小,L不断增大;
C.p和L始终不变; D.p和L只是在开始一段时间里保持不变。
如图所示,钢筒质量为20kg,活塞质量为5kg,活塞横截面积为100cm2,当绳索松弛时,筒内空气柱长16cm,已知大气压强为1.0×105Pa,设钢筒足够长,试问:
(1)拉力至少为多大时钢筒才能开始上升?此时筒内气柱长度为多少? (2)若拉力为400N,则活塞可达的最大加速度为多少?
F
如图为一定质量理想气体的p-t图像,在气体由状态A变化到状态B过程中,体积变化的情况为 ( )
(A)一定不变 (B)一定减小 (C)一定增大 (D)不能判断怎样变化
用细长管做托里拆利实验,不小心混入一小气泡,如图,将水银柱分开一段,玻璃管最上部空间仍为真空,则( )
(A)外界大气压强等于h1+h2水银柱产生压强 (B)外界大气压强小于h1+h2水银柱产生压强 (C)将玻璃管缓慢上提,水银柱间的气柱长度不变
(D)如果环境温度升高,水银柱间气柱长度不变
如图所示,一根足够长的两端开口的粗细均匀的直管,竖直插入很大的水银槽中。有个质量不计的横截面积S=1cm的活塞A,在管中封闭一段长L=10cm的理想气体。开始时A处于静止状态。现在用力F竖直向上缓慢拉动活塞A,不计管壁对A的摩擦。当F=2N时,A再次静止。设整个过程中环境温度不变,外界大气压p0=1.0×10Pa(约为75cmHg),求:
(1)A再次静止时的气体压强p2; (2)A再次静止时的气体长度L2; (3)在此过程中活塞A上升的距离h。
如图4所示,开口向上竖直放置的玻璃管中,两段水银柱封闭着两段气体,它们的体积分别为V1、V2,两段水银柱的高度分别为h1、h2,且V1>V2,h1
V2' C、可能有V1'V2 h2
5
2
h1 V1 图4
某同学自己设计制作了一个温度计,其构造如图所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细玻璃管插入水银槽中,管内水银面的高度即可反映A内气体温度,如在B管上刻度,即可直接读出。设B管体积忽略不计。
(1)在标准大气压下在B管上进行刻度,已知当t1?27?C时的刻度线在管内水银面高度16cm处,则t?0?C时的刻度线在x为多少cmHg处?
(2)当大气压为75cm汞柱时,利用该装置测量温度时所得读数仍为27℃,求此时实际温度。
如图所示,竖直放置的弯曲管a管封闭,d管开口,b、c管连接处有一关闭的阀门K.液体将两段空气封闭在管内,管内各液面间高度差是h3>h1>h2,且h3<2 h2.现将阀门K打开,则会出现的情况是 (A)h1、h2和h3均为零. (B)h1减小,h2和h3均为零 . (C)h1增大,h2和h3均为零 . (D)h1增大,h3为零,h2不为零.
[ ]
如图所示,竖直放置的弯曲管ABCD,A管接一密闭球形容器,内有一定质量的气体,B管开口,水银柱将两部分气体封闭,各管形成的液面高度差分别为h1、h2和h3.外界大气压强为H0(cmHg).后来在B管开口端注入一些水银,则 ( )
CDA、注入水银后C、D管内气体的体积一定减小
B、注入水银前A内气体的压强为H0+ h1+ h3 C、注入水银后液面高度差的变化量△h3>△h2
D、注入水银后h1增大h3减小,A管内气体的压强可能不变
如图所示,一粗细均匀的U型玻璃管开口竖直向上放置,左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B,水银面a、b间的高度差h1与水银面c、d间的高度差h2相等,a面与c面恰处于同一高度。现向右管开口端倒入少量高为Δh的水银柱,重新平衡后,下列说法正确的是( )
(A)水银面c下降的高度大于水银面b下降的高度 (B)水银面c下降的高度小于水银面b下降的高度
(C)水银面a、b间的高度差h1′大于水银面c、d间的高度差h2′ (D)水银面a、b间的高度差h1′小于水银面c、d间的高度差h2′
如图所示,粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮软管连接,构成连通器, 一 定质量的空气被水银柱封闭在A管上方,静止时两管内水银面一样高,A管内 水银面到管顶的长度为L cm,B管上方与大气相通,大气压强为HcmHg.现固
定B管,将A管沿竖直方向缓慢上移一小段距离,则B管内水银面相对管壁将 _________(填“升高”,“降低”);如果上移A管直至两管水银面的高度差为hcm,则此过程A管内空气柱长度的变化量为_____________cm.
a A h2 h1 B d c b Kah1 bh2 cV2h3
V2 h2
5
2
h1 V1 图4
某同学自己设计制作了一个温度计,其构造如图所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细玻璃管插入水银槽中,管内水银面的高度即可反映A内气体温度,如在B管上刻度,即可直接读出。设B管体积忽略不计。
(1)在标准大气压下在B管上进行刻度,已知当t1?27?C时的刻度线在管内水银面高度16cm处,则t?0?C时的刻度线在x为多少cmHg处?
(2)当大气压为75cm汞柱时,利用该装置测量温度时所得读数仍为27℃,求此时实际温度。
如图所示,竖直放置的弯曲管a管封闭,d管开口,b、c管连接处有一关闭的阀门K.液体将两段空气封闭在管内,管内各液面间高度差是h3>h1>h2,且h3<2 h2.现将阀门K打开,则会出现的情况是 (A)h1、h2和h3均为零. (B)h1减小,h2和h3均为零 . (C)h1增大,h2和h3均为零 . (D)h1增大,h3为零,h2不为零.
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如图所示,竖直放置的弯曲管ABCD,A管接一密闭球形容器,内有一定质量的气体,B管开口,水银柱将两部分气体封闭,各管形成的液面高度差分别为h1、h2和h3.外界大气压强为H0(cmHg).后来在B管开口端注入一些水银,则 ( )
CDA、注入水银后C、D管内气体的体积一定减小
B、注入水银前A内气体的压强为H0+ h1+ h3 C、注入水银后液面高度差的变化量△h3>△h2
D、注入水银后h1增大h3减小,A管内气体的压强可能不变
如图所示,一粗细均匀的U型玻璃管开口竖直向上放置,左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B,水银面a、b间的高度差h1与水银面c、d间的高度差h2相等,a面与c面恰处于同一高度。现向右管开口端倒入少量高为Δh的水银柱,重新平衡后,下列说法正确的是( )
(A)水银面c下降的高度大于水银面b下降的高度 (B)水银面c下降的高度小于水银面b下降的高度
(C)水银面a、b间的高度差h1′大于水银面c、d间的高度差h2′ (D)水银面a、b间的高度差h1′小于水银面c、d间的高度差h2′
如图所示,粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮软管连接,构成连通器, 一 定质量的空气被水银柱封闭在A管上方,静止时两管内水银面一样高,A管内 水银面到管顶的长度为L cm,B管上方与大气相通,大气压强为HcmHg.现固
定B管,将A管沿竖直方向缓慢上移一小段距离,则B管内水银面相对管壁将 _________(填“升高”,“降低”);如果上移A管直至两管水银面的高度差为hcm,则此过程A管内空气柱长度的变化量为_____________cm.
a A h2 h1 B d c b Kah1 bh2 cV2h3