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如图所示,长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置,管内水银柱的上端正好...

如图所示,长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置,管内水银柱的上端正好与管口齐平,封闭气体的长为10cm,温度为27℃,外界大气压强不变.若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下,这时留在管内的水银柱长为15cm,然后再缓慢转回到开口竖直向上,求:
(1)大气压强p的值;
(2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度;
(3)当管内气体温度升高到多少时,水银柱的上端恰好重新与管口齐平?

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(1)玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下,封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律求解大气压强p的值. (2)玻璃管重新回到开口竖直向上时,求出封闭气体的压强,再根据玻意耳定律求解空气柱的长度. (3)当管内气体温度升高时封闭气体发生等压变化,由吕萨克定律求出水银柱的上端恰好重新与管口齐平时气体的温度. 【解析】 (1)初态:P1=P+21cmHg   V1=10S  末态:P2=P-15cmHg   V2=(31-15)S=16S          由玻意耳定律,得       P1V1=P2V2                          P=75cmHg                    (2)P3=75+15=90cmHg    V3=LS              P1V1=P3V3                            L=10.67cm                   (3)P4=P3=90cmHg   V4=(31-15)S=16S  T3=300K            由吕萨克定律                   T4=450K                      得t=177℃ 答:(1)大气压强p的值75cmHg;     (2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度为10.67cm;     (3)当管内气体温度升高到177℃时,水银柱的上端恰好重新与管口齐平.
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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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