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如图所示,一个圆形不透明的气缸高25cm,横截面积40cm2,不计气缸壁厚度,一...

如图所示,一个圆形不透明的气缸高25cm,横截面积40cm2,不计气缸壁厚度,一个不计质量和厚度的光滑活塞封闭了一定质量的气体.在气缸中还有少量的水银(不超过气缸总容量的三分之一),为了测量气缸内水银的体积,在气缸开口向上时,先测出活塞到气缸口的距离为6cm,再把气缸倒挂起来,待稳定后测出活塞离气缸口的距离减少了1cm.(已知当时的大气压为75cmHg)
(1)求气缸内水银的体积;
(2)在倒挂状态下,将气缸内温度从27℃,升高到147℃,则气缸内的气体体积为多少?

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(1)找出封闭气体的了前后两次的状态的状态参量,根据理想气体状态方程可以求出气体的体积的大小,从而可以求得水银的体积; (2)在倒挂状态下,找出前后的状态参量,利用状态方程列式计算即可. 【解析】 (1)在变化的过程中,气体的温度不变,封闭气体的状态参量为 V1=(19-X)S    P1=75cmHg    V2=(20-X)S   P2=(75-X)cmHg 根据 P1V1=P2V2                 代入数据可得 75×(19-X)S=(75-X)×(20-X)S     解得 X1=15(舍去)    X2=5        水银的体积为 V=5×40 m2=200 cm2 (2)在变化的过程中,气体的压强不变,封闭气体的状态参量为 T1=300K   V1=15S   T2=420K   V2=? 根据  =          代入数据得  V2==21S    因为V2>20S,所以活塞已经脱落, 则气缸内的气体体积即为气缸的体积, V2=25×40 cm2=1000cm2     答:(1)气缸内水银的体积为200 cm2; (2)在倒挂状态下,将气缸内温度从27℃,升高到147℃,则气缸内的气体体积为1000cm2.
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考点分析:
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I(A)0.10.150.20.250.270.29

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(A)先利用弹簧秤测出力矩盘的重力矩,在以后的实验中扣除这一值;
(B)在CG线段上某处挂上适当钩码,让力矩盘平衡,计算出力矩盘的重力矩,取下钩码并在以后的实验中扣除这一值;
(C)在AE线段上某处挂上适当钩码,让力矩盘平衡,计算出力矩盘的重力矩,取下钩码并在以后的实验中扣除这一值;
(D)在AE线段上某处挂上适当钩码,让力矩盘平衡,并在以后的实验中不再取下.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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