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如图所示,质量不计的光滑活塞被销钉固定,使一定量气体被封闭在容器的上部,容器下部...

如图所示,质量不计的光滑活塞被销钉固定,使一定量气体被封闭在容器的上部,容器下部与大气连通,容器上部连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计,容器下部足够高).此时容器上部封闭气体的体积为V,室温为T1=300K,U形管两
边水银柱高度差为24cm(外界大气压等于76cmHg).问:
(1)此时容器上部的气体压强为多少?
(2)将封闭在容器中的气体加热到一定温度后发现U形管两边水银柱高度差变为38cm,那么这时封闭气体的温度T2为多少K?
(3)保持气体的温度T2不变的条件下拔掉销钉,活塞稳定时U形管内两边水银面的高度差和容器上部气体的体积各为多少?

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U形管两边水银柱高度差为24cm,外界大气压等于76cmHg.根据压强的知识求解. 加热过程,封闭气体的体积不变,运用查理定律求解. 拔掉销钉,活塞运动过程温度不变,运用玻意耳定律求解. 【解析】 (1)U形管两边水银柱高度差为24cm,外界大气压等于76cmHg. 根据平衡知识得: 容器上部的气体压强P=P+h=100cmHg         (2)加热过程,封闭气体的体积不变,运用查理定律: = P1=100 cmHg,T1=300K, 加热到一定温度后发现U形管两边水银柱高度差变为38cm,这时封闭气体的压强 P2=114 cmHg 可得:T2=342K (3)拔掉销钉,活塞运动过程温度不变,运用玻意耳定律: P2V2=P3V3 P2=114 cmHg,V2=V, 活塞稳定时U形管内两边水银面的高度差为零,P3=P V3=1.5V 答:(1)此时容器上部的气体压强为100cmHg         (2)将封闭在容器中的气体加热到一定温度后发现U形管两边水银柱高度差变为38cm,那么这时封闭气体的温度T2为342K (3)活塞稳定时U形管内两边水银面的高度差为零,容器上部气体的体积为1.5V.
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考点分析:
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c   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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