Question

一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80 cm的气柱，活塞的横截面积为0. 01 m²，活塞与气缸间的摩擦不计，气缸侧壁通过一个开口与U形管相连，开口离气缸底部的高度为70 cm，开口管内及U形管内的气体体积忽略不计．已知如图所示状态时气体的温度为7 ⁰C , U形管内水银面的高度差h₁=" 5" cm，大气压强p₀ ="1." 0 ×10⁵ Pa保持不变，水银的密度="13." 6×10³ kg/m³．

求：

(1)活塞的重力．

(2)现在活塞上添加沙粒，同时对气缸内的气体加热，始终保持活塞的高度不变，此过程缓慢进行，当气体的温度升高到37℃时，U形管内水银的高度差为多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）68N    (2)0.134m

【解析】

试题分析：(1) .

(2)因为活塞的位置保持不变，所以气缸内的气体近似做等容变化。由可得.

考点：封闭气体压强、气体的等容变化

点评：本题力学知识与气体性质的综合，桥梁是压强．往往对跟气体接触的水银或活塞研究，根据平衡条件或牛顿第二定律研究气体的压强。