题目内容
(1)(6分)已知某种气体的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏伽德罗常数为N。则该种气体中每个分子的质量为 ;分子的平均间距为 。
(2)(9分)如图甲所示,内径均匀、两端开口的U形管竖直放置,管中装入水银。稳定后,两管中水银面与管口的距离均为L=10cm。现将右侧管口密封,然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中,直到左右两侧水银面高度差h=6cm时为止,如图乙所示。已知大气压强P0=75.8cmHg。求活塞在左管内竖直向下移动的距离。设管中气体温度不变。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250013037744455.jpg)
(2)(9分)如图甲所示,内径均匀、两端开口的U形管竖直放置,管中装入水银。稳定后,两管中水银面与管口的距离均为L=10cm。现将右侧管口密封,然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中,直到左右两侧水银面高度差h=6cm时为止,如图乙所示。已知大气压强P0=75.8cmHg。求活塞在左管内竖直向下移动的距离。设管中气体温度不变。
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(1)m=
,平均间距a=
(2)x="6.3675cm" ≈0.064m
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825001303790573.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825001303805766.png)
试题分析:(1)气体中每个分子的质量m=
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![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825001303805766.png)
(2)解:设活塞向下运动的距离为x,活塞运动前,左、右两管上方气体的压强均为大气压P0,体积相同,设为V0。活塞运动后,设左、右两管上方气体的压强分别为P1、 P2,体积分别为V1、V2。
对左管气体,有:P0 V0= P1 V1 ① (1分)
对右管气体,有:P0 V0= P2 V2 ② (1分)
设管的横截面积为S,有:
V0=LS ③ (1分)
V1=(L-x+
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825001303868417.png)
V2=(L-
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825001303868417.png)
P1= P2+Ph ⑥ (2分)
以上联合求解得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250013038991166.png)
解得:x="6.3675cm" ≈0.064m (2分)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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