题目内容
(3-3)
(1)1968年,托雷一坎永号油轮在英吉利海峡触礁,有大约8万吨原油泄漏,污染了英国100多千米的海岸线,使25000只海鸟死亡。石油流入海中,危害极大。在海洋中泄漏m=1t原油可覆盖S=12km2的海面,试估算油膜厚度是原油的分子直径的多少倍?(设原油密度为ρ=0.91×103kg/m3,保留一位有效数字,分子直径的数量级D=10-10m)
(2)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=1cm2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=1.0×105Pa(约为75cmHg),求:
①A再次静止时的气体压强P2;
②A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。
(1)1968年,托雷一坎永号油轮在英吉利海峡触礁,有大约8万吨原油泄漏,污染了英国100多千米的海岸线,使25000只海鸟死亡。石油流入海中,危害极大。在海洋中泄漏m=1t原油可覆盖S=12km2的海面,试估算油膜厚度是原油的分子直径的多少倍?(设原油密度为ρ=0.91×103kg/m3,保留一位有效数字,分子直径的数量级D=10-10m)
(2)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=1cm2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=1.0×105Pa(约为75cmHg),求:
①A再次静止时的气体压强P2;
②A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。
(1)
(2)①0.8×105Pa
②L2=12.5cm
③17.5cm
(2)①0.8×105Pa
②L2=12.5cm
③17.5cm
(1)解:设油膜的厚度为H,分子直径的数量级D=10-10m,则
(6分)
(2)①P2= P0—F/S=1.0×105Pa-2/1×10-4 Pa=0.8×105Pa(4分)
②根据玻意耳定律得到P1 L1S=P2 L2S 1.0×105×10=0.8×105 L2 L2=12.5cm(6分)
③由于内外气体压强的压强差为0.2×105Pa 约等于75cmHg×0.2×105/1.0×105=15cmHg,所以下面管中水银面上升15cm,故活塞上升的距离为增加的气体的长度与下面水银上升的距离之和2.5cm+15cm=17.5cm(4分)
(6分)
(2)①P2= P0—F/S=1.0×105Pa-2/1×10-4 Pa=0.8×105Pa(4分)
②根据玻意耳定律得到P1 L1S=P2 L2S 1.0×105×10=0.8×105 L2 L2=12.5cm(6分)
③由于内外气体压强的压强差为0.2×105Pa 约等于75cmHg×0.2×105/1.0×105=15cmHg,所以下面管中水银面上升15cm,故活塞上升的距离为增加的气体的长度与下面水银上升的距离之和2.5cm+15cm=17.5cm(4分)
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