题目内容

18．如图所示，将一端封闭的均匀细玻璃管水平放置，其开口端向右，水银柱长度h1=25cm，被封空气柱长度L1=49cm，玻璃管总长L=76cm，在周围环境温度T1=300K，大气压强P0=1.0×105Pa的前提下，试求：
（1）若将玻璃管绕封闭端沿顺时针缓慢转过90°，计算被封空气柱的长度
（2）在上述假设的条件下，单独对封闭气体加热，要使水银柱恰好完全排出管外，温度需要升高到多少？

分析 （1）气体为等温变化，根据玻意耳定律，即可求出将玻璃管绕封闭端沿顺时针缓慢转过90°，封空气柱的长度；
（2）水银排出的过程中P、V、T三个参量均变化，利用理想气体的状态方程，即可求出单独对封闭气体加热，要使水银柱恰好完全排出管外，所需要升高的温度．

解答 解：（1）以封闭气体为研究对象，初状态：P1=P0=1.0×105Pa，
设缓慢转过90°后空气柱的长度为L2，压强：P2=P0-$\frac{76-{L}_{2}}{76}$•P0
由玻意耳定律可得：P1•L1S=P2•L2S
解得：L2=61.0cm
（2）设玻璃管的横截面积为S，初态：P2=$\frac{{L}_{2}}{76}×1.0×1{0}^{5}$Pa=0.8×105Pa，V2=61.0•S，T2=T1=300K，
末态：P3=P0=1.0×105Pa，V3=76S，
根据理想气体的状态方程：$\frac{{P}_{2}{V}_{2}}{{T}_{2}}$=$\frac{{P}_{3}{V}_{3}}{{T}_{3}}$
可得：T3=$\frac{{P}_{3}{V}_{3}{T}_{2}}{{P}_{2}{V}_{2}}$=$\frac{1.0×1{0}^{5}×76×300S}{0.8×1{0}^{5}×61.0S}$=467.2K
答：（1）若将玻璃管绕封闭端沿顺时针缓慢转过90°，被封空气柱的长度为61.0cm；
（2）在上述假设的条件下，单独对封闭气体加热，要使水银柱恰好完全排出管外，温度需要升高到467.2K．

点评 本题考查气体定律的综合运用，解题关键是要注意分析过程中P、V、T三个参量的变化，进而选择合适的规律解决问题，难度不大．

练习册系列答案
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C．若负电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比不可能为1：1
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9．2013年12月2日，“嫦娥三号”月球探测器携带着陆器和巡视器（即“玉兔号”月球车）探月，着陆器将“怀抱”“玉兔”号巡视器落月，“嫦娥三号”绕月球沿椭圆轨道运动，A、B、C是其中某轨道上的三点，则（　　）
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B．两物块所受静摩擦力的方向总指向圆心C
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