题目内容
如图所示为一均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S=1×10-4 m2,内装水银,右管内有一质量为m="0.1" kg的活塞搁在固定卡口上,卡口比左管上端高出L="20" cm,活塞与管壁间非常密封且无摩擦,右管内封闭有一定质量的气体.起初温度为t0="27" ℃时,左、右管内液面高度相等,且左管内充满水银,右管内封闭气体的压强为p1=p0=1.0×105 Pa="75" cmHg.现使右管内气体温度逐渐升高,求:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250013128691578.png)
①温度升高到多少K时,右管活塞开始离开卡口上升?
②温度升高到多少K时,活塞上升到离卡口4 cm处?
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250013128691578.png)
①温度升高到多少K时,右管活塞开始离开卡口上升?
②温度升高到多少K时,活塞上升到离卡口4 cm处?
(1)330 K (2)396 K
试题分析:
(1)右端活塞开始上升时封闭气体压强P2=P0+mg/S,
代入数据得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250013128851857.png)
气体发生等容变化,根据查理定律得:T2=P2T1/P1,
代入数据得T2=330K
(2)活塞离开卡口后,由于气体温度逐渐升高故封闭气体发生等压变化,
根据盖—吕萨克定律得T3=V3T2/V2
代入数据得T3=396K
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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