题目内容
（2008?浦东新区模拟）一根两端开口、横截面积为S=2cm2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L=21cm的气柱，气体的温度t1=7℃，外界大气压取P0=1.0×105Pa（相当于75cm汞柱高的压强）．（1）在活塞上放一个质量m=0.1kg的砝码，保持气体的温度t1不变，平衡后气柱为多长？此时管内外水银面的高度差为多少（g=10m/s2）？
（2）保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2=77℃，此时气柱为多长？
分析：（1）保持气体的温度t1不变，是一个等温过程，对活塞受力分析，可求出末状态气体的压强，再根据玻意耳定律，求出平衡后气柱的长度．
（2）对气体加热，活塞可自由移动，活塞质量不计，可知管中气体压强始终等于大气压强，是一个等压变化过程．根据盖?吕萨克定律，就可以求出温度升高后气柱的长度．
（2）对气体加热，活塞可自由移动，活塞质量不计，可知管中气体压强始终等于大气压强，是一个等压变化过程．根据盖?吕萨克定律，就可以求出温度升高后气柱的长度．
解答：解：（1）被封闭气体的初状态为
P1=P0=1.0×105Pa=75cmHg，
V1=LS=21S，T1=280K
末态为
V2=L2S，T2=T1=280K
根据玻意耳定律，有P1V1=P2V2，即P1L1=P2L2
得L2=
L1=
×21cm=20cm
由于△P=P2-P1=（78.75-75）cmHg=3.75cmHg
所以管内外水银面的高度差为△h=3.75cm．
（2）对气体加热后，气体的状态变为
P3=P2，V3=L3S，T3=350K
根据盖?吕萨克定律，有
=
，即
=
得L3=
L2=
×20cm=25cm
答：（1）在活塞上放一个质量m=0.1kg的砝码，保持气体的温度t1不变，平衡后气柱为20cm，此时管内外水银面的高度差为3.75cm
（2）保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2=77℃，此时气柱为25cm
P1=P0=1.0×105Pa=75cmHg，
|
V1=LS=21S，T1=280K
末态为
V2=L2S，T2=T1=280K
根据玻意耳定律，有P1V1=P2V2，即P1L1=P2L2
得L2=
| P1 |
| P2 |
| 75 |
| 78.5 |
由于△P=P2-P1=（78.75-75）cmHg=3.75cmHg
所以管内外水银面的高度差为△h=3.75cm．
（2）对气体加热后，气体的状态变为
P3=P2，V3=L3S，T3=350K
根据盖?吕萨克定律，有
| V2 |
| T2 |
| V3 |
| T3 |
| L2 |
| T2 |
| L3 |
| T3 |
得L3=
| T3 |
| T2 |
| 350 |
| 280 |
答：（1）在活塞上放一个质量m=0.1kg的砝码，保持气体的温度t1不变，平衡后气柱为20cm，此时管内外水银面的高度差为3.75cm
（2）保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2=77℃，此时气柱为25cm
点评：解决本题的关键是判断气体的变化过程是一个什么样的过程，再根据气体定律进行求解．
练习册系列答案
相关题目
（2008?浦东新区模拟）由某门电路构成的一简单控制电路如图，其中R′为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡．其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮．该门电路是
（2008?浦东新区模拟）辨析题：如图所示，顶端高为H=0.8m的光滑斜面与水平面成θ=30°角．在斜面顶端A点处以大小为v=3m/s的速度，分别平行于斜面底边和垂直于斜面底边沿斜面抛出两个小球，使小球贴着斜面滑到斜面底端，试比较两个小球运动时间的长短．
（2008?浦东新区模拟）在一次研究型课的活动中，某小组提出了测量一种棉线能承受的最大拉力的课题，其中一位同学提出了运用一个已知质量为m的钩码和一把米尺进行测量的方案．首先，他把钩码直接悬挂在这种棉线上，结果棉线没有断，而且没有发生明显伸长．然后该同学进行了一系列的测量和计算，得出了该棉线能承受的最大拉力．请你根据该同学已具有的上述器材，回答下列问题：
（2008?浦东新区模拟）在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r．滑动变阻器R3的滑片P从上端向下移动过程中，电压表的示数