题目内容
【题目】如图所示,一根两端开口、横截面积为足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深).管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长的气柱,气体的温度为,外界大气压取(相当于高的汞柱压强).
(1)若在活塞上放一个质量为的砝码,保持气体的温度不变,则平衡后气柱为多长?()
(2)若保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到,此时气柱为多长?
(3)若在(2)过程中,气体吸收的热量为,则气体的内能增加多少?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)被封闭气体的初状态为,
末状态压强,
根据玻意耳定律,有,即,得
(2)对气体加热后,气体的压强不变,
根据盖—吕萨克定律,有,即,得.
(3)气体对外做的功
根据热力学第一定律
得,即气体的内能增加了8.95J.
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