题目内容
【题目】一个饭店的蓄水池内悬浮一支A端封闭、B端开口的薄玻璃管质量为0.2kg,横截面积为S=2cm2,A端离水面距离H=1m,水面上方大气压强为p0 =105Pa,如图甲所示。管内封闭一定量的理想气体,气体温度为7℃,管内气体质量远小于玻璃管质量。(设水的密度,取g=10m/s2)求:
(1)管内气体压强为多少?
(2)现将玻璃管缓慢向上拉出水面直至A端在水面上方h=0.2m撤去拉力后若要保持在此位置漂浮,应将管内气体温度变成多少?
【答案】(1)1.2×105Pa;(2)35℃
【解析】
(1)甲图,气柱长度为,对玻璃管由平衡条件得
解得
此时管内气体的压强
(2)乙图,由玻璃管平衡知管内水面以下气柱长度仍为,此时气体的压强
原来气体的温度
T1=273+7K =280K
据理想气体状态方程有
解得
T2=308K=35℃

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