题目内容
1.如图所示,总长1m粗细均匀的直角玻璃管,AO和BO等长,A端封闭,B端开口,内有20cm长的水银柱.当AO水平,BO竖直时,水银柱在AO的最右端,这时大气压为75cmHg,温度为27℃.(1)若将此装置绕A点在纸面内顺时针转90°,当温度为多少时水银柱恰好全部在OB段的最左端?
(2)若在图示位置将温度升高到600K,封闭气体的长度为多少?($\sqrt{20025}$≈142)
分析 (1)求出初末状态的状态参量,然后根据理想气体状态方程列式求解;
(2)先假设升高到${T}_{3}^{\;}$,水银柱全部进入B管,根据理想气体状态方程求出温度,判断水银柱是否全部进入OB管,再根据理想气体状态求出进入OB管的水银柱的长度,从而求出封闭气体的体积
解答 解:(1)封闭气体初末状态参量:P1=75cmHg,V1=30s,T1=300k; P2=75cmHg,V2=50S,T2=?
$\frac{{p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{2}^{\;}{V}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$,
得T2=500k
(2)设升高到T3,水银柱全部进入B管,
P3=95cmHg,V3=50S,T3=?;
$\frac{{p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{3}^{\;}{V}_{3}^{\;}}{{T}_{3}^{\;}}$,
得T3=633K
因T4=600K<T3.所以水银柱未全部进入OB管,设进入了X,
P4=(75+X)cmHg,V4=(30+X)S,T4=600k,
$\frac{{p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{4}^{\;}{V}_{4}^{\;}}{{T}_{4}^{\;}}$,
得X=18.5cm,
所以L4=30+X=48.5cm
答:(1)若将此装置绕A点在纸面内顺时针转90°,当温度为500K时水银柱恰好全部在OB段的最左端;
(2)若在图示位置将温度升高到600K,封闭气体的长度为48.5cm
点评 本题关键是找出初末状态的气体压强、温度、体积等状态量,然后多次根据理想气体状态方程列式求解.
A. | 当0=60°时,F=$\frac{G}{2}$ | B. | 当θ=90°时,F有最小值 | ||
C. | 当θ=120°时,F=G | D. | θ越大时,F越小 |
A. | 两物体下落过程中,同一时刻甲的速度大于乙的速度 | |
B. | 下落1秒时,它们的速度相等 | |
C. | 各自下落1m,它们的速度相等,所需时间也相等 | |
D. | 下落过程中,甲的加速度大于乙的加速度 |
A. | 库仑利用扭秤较准确地测出了引力常量 | |
B. | 牛顿提出的经典力学理论不适用于微观高速的物体 | |
C. | 欧姆定律R=$\frac{U}{I}$说明导体电阻与导体两端的电压、通过导体的电流有关 | |
D. | 电势降低的方向一定是沿电场线方向 |
A. | 物体在OA段重力势能增加6J | |
B. | 物体在h=2m时的动能为9J | |
C. | 物体在AB段动能增加了12J | |
D. | 物体经过OA段和AB段拉力做功之比为5:4 |
A. | 在t=1s时加速度为1.5m/s2 | |
B. | 在2~4s内加速度为3m/s2 | |
C. | 在4~6s内加速度为-1.5m/s2 | |
D. | 在0~2s和4~6s内的加速度加速度方向相同 |