试题  
高中数学
小学

数学 语文 英语

初中

数学 语文 英语 物理 化学 生物 地理 历史 思品

高中

数学 语文 英语 物理 化学 生物 地理 历史 政治

  • （2013?闸北区二模）如图所示，一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，横截面积S2=4S1．上端与大气连通，管中有一段水银封闭了一定质量的理想气体，空气柱长度为h，水银柱高度h1=h2=h．已知大气压强为po，水银密度为ρ，重力加速度为g，初始温度为To．求：（1）将温度降低至水银柱恰好全部进入粗管中，此时封闭气体的温度；（2）接着在细管口加一个抽气机，对细管内空气进行抽气（保持第一小问中的温度不变），使水银柱上升至原图示位置，细管内被抽气体的压强．试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      （2013?闸北区二模）如图所示，一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，横截面积S2=4S1．上端与大气连通，管中有一段水银封闭了一定质量的理想气体，空气柱长度为h，水银柱高度h1=h2=h．已知大气压强为po，水银密度为ρ，重力加速度为g，初始温度为To．求：
      （1）将温度降低至水银柱恰好全部进入粗管中，此时封闭气体的温度；
      （2）接着在细管口加一个抽气机，对细管内空气进行抽气（保持第一小问中的温度不变），使水银柱上升至原图示位置，细管内被抽气体的压强．

      试题解答

      见解析
      解：（1）粗管内水银柱长度增加了h2’，根据：S1?h1=S2h2′
      得，h      2′=
      S1
      S2
      h1=
      h
      4

      封闭气体压强：      p2=po+ρg(h2+h2′)=po+
      5
      4
      ρgh
      根据理想气体状态方程：
      p1V1
      T1
      =
      p2V2
      T2

      而p      1=p0+2ρgh，V1=S2h，V2=S2（h-h2′），T1=T0，
      代入解得：封闭气体的温度：      T2=
      3(po+
      5
      4
      ρgh)?To
      4(po+2ρgh)
      ；
      （2）抽气过程，封闭气体发生等温变化：
      p      2V2=p3V3
      得       p3=
      p2V2
      V3
      =
      (p0+
      5
      4
      ρgh)?
      3
      4
      h
      h
      =
      3
      4
      p0+
      15
      16
      ρgh
      细管内被抽气体的压强：      p3′=p3-2ρgh=
      3
      4
      po-
      17
      16
      ρgh．
      答：（1）将温度降低至水银柱恰好全部进入粗管中，此时封闭气体的温度是
      3(p0+
      5
      4
      ρgh)?T0
      4(p0+2ρgh)
      ；
      （2）细管内被抽气体的压强是
      3
      4
      p0-
      17
      16
      ρgh．
      标签
      选修3-3鲁科版解答题高中物理

    理想气体的状态方程相关试题

    MBTS ©2010-2016 edu.why8.cn