如圖8-2-17所示，容器A和容器B分別盛有氫氣和氧氣，用一段水平細(xì)玻璃管相通，管內(nèi)有一段水銀柱將兩種氣體隔開，當(dāng)氫氣的溫度為0 ℃,氧氣溫度是20 ℃時(shí)，水銀柱怎樣移動(dòng)？

圖8-2-17

(1)兩氣體均升高溫度20 ℃；

(2)兩氣體均降低溫度20 ℃；

(3)若初狀態(tài)如圖8-2-17所示且氣體的初溫相同，則兩氣體均升高10 ℃時(shí)，水銀柱怎樣移動(dòng)？

解析：對于題圖，氫氣和氧氣初壓強(qiáng)相同，設(shè)為p0，當(dāng)溫度變化時(shí)，先假定水銀柱不動(dòng)，由Δp=p求出兩部分氣體的Δp值，再比較判斷.

(1)因?yàn)槭巧郎兀仕y柱向壓強(qiáng)增大量小的一方移動(dòng)

    pA=pB=p，ΔT=20 K  TA=(273+0) K=273 K  TB=(273+20) K=293 K

    得到Δpa=pA=p  Δpb=pB=p

    因?yàn)棣a＞Δpb,所以水銀柱向B容器一方移動(dòng).

(2)因?yàn)槭墙禍�，水銀柱向壓強(qiáng)減小量大的一方(即|Δp|較大的一方移動(dòng)).

    同理Δpa=pA=,ΔpB=pB=-p

    因?yàn)閨ΔpA|＞|ΔpB|，所以水銀柱向A容器一方移動(dòng).

(3)因是升溫，故水銀柱向壓強(qiáng)增大量小的一方移動(dòng)，設(shè)氣體初溫為T，A初溫為TA，B的初溫為TB，由查理定律的分比形式得：ΔpA=pA=pA,ΔpB=pB=pB,

    而pA=pB(對題圖分析)即ΔpA=ΔpB，所以水銀柱不移動(dòng).

答案：水銀柱向B容器一方移動(dòng)；水銀柱向A容器一方移動(dòng)；水銀柱不移動(dòng).


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在海濱游樂場里有一種滑沙的游樂活動(dòng).如圖3-2-17所示，人坐在滑板上從斜坡的高處A由靜止開始滑下，滑到斜坡底端B點(diǎn)后沿水平的滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來.若某人和滑板的總質(zhì)量m=60.0 kg，滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，大小為μ=0.50，斜坡的傾角θ=37°，斜坡與水平滑道間是平滑連接的，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力忽略不計(jì)，g取10 m/s2.

圖3-2-17

（1）人從斜坡滑下的加速度為多大？

（2）若由于場地的限制，水平滑道的最大長度為L=20.0 m，則人在斜坡上滑下的距離AB應(yīng)不超過多少？(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

   

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8-2-17所示，M、N為兩條水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距d=0.2 m.軌道上放置一質(zhì)量m=50 g的均勻金屬棒ab，其長L=0.3 m,總電阻R=0.75 Ω，棒與兩導(dǎo)軌相垂直.已知電源電動(dòng)勢E=6 V，內(nèi)電阻r=0.5 Ω，電阻R0=2 Ω；整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁感線與ab棒垂直，這時(shí)ab棒對軌道的壓力恰好為零，且棒仍處于靜止?fàn)顟B(tài).求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.（取g=10 m/s2）

圖8-2-17

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖8-2-17所示.要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說法中正確的是（　　）

圖8-2-17

A.增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B.增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓

C.增大D形金屬盒的半徑

D.減小狹縫間的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一組同學(xué)對溫度計(jì)進(jìn)行專題研究.他們通過查閱資料得到17世紀(jì)時(shí)伽利略曾設(shè)計(jì)過一個(gè)溫度計(jì)，其結(jié)構(gòu)為：一麥稈粗細(xì)的玻璃管，一端與一雞蛋大小的玻璃泡相連，另一端豎直插在水槽中，并使玻璃管內(nèi)吸入一段水柱，根據(jù)管中水柱高度的變化可測出相應(yīng)的溫度.

為了研究“伽利略溫度計(jì)”，同學(xué)們按照資料中的描述自制了如圖8-2-27所示的測溫裝置，圖中A為一塑料小瓶，B為一吸管，通過軟木塞與A連通，管的下端豎直插在大水槽中.使管內(nèi)外水面有一高度差h，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究：

圖8-2-27

（1）在不同溫度下分別測出對應(yīng)的水柱高度h，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示.

溫度/℃

17

19

21

23

25

27

h/cm

30.0

24.9

19.7

14.6

9.4

4.2

Δh=hn-1-hn

5.1

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算相鄰兩次測量水柱的高度差，并填入表內(nèi)的空格，由此可得結(jié)論：

①當(dāng)溫度升高時(shí)，管內(nèi)水柱高度h將____________________（選填“變大”“變小”或“不變”）.

②水柱高度h隨溫度的變化而________________（選填“均勻”或“不均勻”）變化；試從理論上分析并證明結(jié)論②的正確性（提示：管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一個(gè)大氣壓）.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

（2）通過實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)用“伽利略溫度計(jì)”來測溫度，還存在一些不足之處，其中主要的不足之處有：

①____________________________________________________________________________；

②____________________________________________________________________________.

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