题目内容

【题目】如图所示，“L”形玻璃管ABC粗细均匀，开口向上，玻璃管水平部分长为30cm，竖直部分长为10cm，管中一段水银柱处于静止状态，水银柱在水平管中的部分长为10cm，竖直管中部分长为5cm，已知大气压强为P0=75cmHg，管中封闭气体的温度为27°，求：

①若对玻璃管中的气体缓慢加热，当竖直管中水银柱液面刚好到管口C时，管中封闭气体的温度升高多少?(保留一位小数)

②若以玻璃管水平部分为转轴，缓慢转动玻璃管180°，使玻璃管开口向下，试判断玻璃管中水银会不会流出?如果不会流出，竖直管中水银液面离管中的距离为多少?

【答案】①②水银不会流出，管中水银液面离管口的距离为

【解析】

①若对玻璃管中的气体缓慢加热，当竖直管中水银柱液面刚好到管口C时，对气体，先找到气体的状态参量，根据气体的状态变化方程列式求解温度；

②若将玻璃管以水平部分为转轴，缓慢转动玻璃管180°，使玻璃管开口向下，假设水银不会流出，根据玻意耳定律求出竖直管中水银面离管中的距离即可进行判断.

①开始时，管内封闭气体的压强：p1=p0+5cmHg=80cmHg气柱的长度l1=20cm；气体加热后，当竖直管中水银面刚好到管口C时，管中封闭气柱的长度为l2=25cm；管中气体压强：p2=p0+10cmHg=85cmHg

根据气态方程可知：

即

解得T2=398.4K升高的温度：

②若将玻璃管以水平部分为转轴，缓慢转动玻璃管180°，使玻璃管开口向下，假设水银不会流出，且竖直管中水银面离管中的距离为hcm，这时管中气体压强：

管中封闭气柱长：l3=(20+5-h)cm=(25-h)cm

根据玻意耳定律：p1l1S=p3l3S即：80×20=（65+h）（25-h）

解得h=(5-20)cm

因h>0，假设成立；

因此水银不会流出，管中水银面离管口的距离为(5-20)cm。

练习册系列答案
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B. 线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转

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