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粗细均匀的U形管竖直放置,右端封闭,左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞,管内水银...

粗细均匀的U形管竖直放置,右端封闭,左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞,管内水银把气体分隔成A、B两部分.当大气压强为P=75cmHg、温度为t=27℃时,管内水银面在同一高度,两部分气体的长度均为L=20cm.
(1)现向上缓慢拉动活塞,使两管内水银面高度差为h=10cm.求活塞上升的高度L
(2)然后固定活塞,对左管气体加热.则当左管内气体温度为多少摄氏度时,方可使右管内水银面回到原来的位置.

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(1)向上缓慢拉动活塞,使两管内水银面高度差为h=10cm,右边水银面下降0.5h=5cm,B管中气体长度变为L+0.5h,发生等温变化,根据玻意耳定律列式求出B管中气体的压强,即可A管中气体的压强,再对A研究,根据玻意耳定律求出后来的长度,由几何关系求解活塞上升的高度L; (2)B管中水银面回到原来的位置,压强恢复到原始值P=75cmHg,左右水银面相平,左管中气体压强也恢复到P=75cmHg,对A管中气体,根据气态方程,列式求解温度. 【解析】 (1)对B管中气体,发生等温变化,根据玻意耳定律得:PPL=PB(L+0.5h) 代入解得,PB=60cmHg 此时A管中气体压强为PA=PB-h=50cmHg 对A管中气体,根据玻意耳定律得:PL=PALA, 代入LA=30cm 故活塞上升的高度L=LA-L+0.5h=15cm (2)固定活塞,对左管气体加热.对A管中气体,根据理想气体状态方程得    = 代入,得= 解得,t=252℃ 答: (1)现向上缓慢拉动活塞,使两管内水银面高度差为h=10cm.活塞上升的高度L是15cm (2)当左管内气体温度为252摄氏度时,方可使右管内水银面回到原来的位置.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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