一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定（插入水銀槽中的部分足夠深）．管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞，活塞下封閉著長L=21cm的氣柱，氣體的溫度t1=7℃，外界大氣壓取P0=1.0×105Pa（相當于75cm汞柱高的壓強）．
（1）對氣體加熱，使其溫度升高到t2=47℃，此時氣柱為多長？
（2）在活塞上施加一個豎直向上的拉力F=4N，保持氣體的溫度t2不變，平衡后氣柱為多長？此時管內(nèi)外水銀面的高度差為多少？
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（1）被封閉氣體的初狀態(tài)為
P1=P0=1.0×105Pa=75cmHg，
V1=LS=21S，T1=280K
末態(tài)為P2=P0=1.0×105Pa=75cmHg，
V2=L2S，T2=320K      
根據(jù)蓋?呂薩克定律，
V1
T1
=
V2
T2
，得：L2=24cm．
故此時氣柱為24cm．
（2）在活塞上施加拉力F后，根據(jù)活塞受力平衡得：
F+P3S=P0S   P3=0.8×105Pa
氣體的狀態(tài)變?yōu)?br>V3=L3S，T3=T2=320K
根據(jù)玻意耳定律，
P2V2=P3V3    
得：L3=30cm
而 P3=0.8×105Pa （相當于60cm汞柱高的壓強）所以管內(nèi)外水銀面的高度差為
△h=15cm．
故平衡后氣柱為30cm，管內(nèi)外水銀面的高度差為15cm．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）下列說法正確的是
BD
BD
．
A．物體的內(nèi)能是分子平均動能與分子平均勢能的和
B．溫度越高，物體的分子平均動能越大
C．一定質(zhì)量的理想氣體等溫壓縮，要從外界吸收能量
D．熱力學第二定律表明自發(fā)的宏觀過程總是向無序度更大的方向發(fā)展
（2）如圖所示，一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定（插入水銀槽中的部分足夠深）．管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞，活塞下封閉著長L=21cm的氣柱，氣體的溫度t1=7℃，外界大氣壓取P0=1.0×105Pa（相當于75cm汞柱高的壓強）．
①對氣體加熱，使其溫度升高到t2=47℃，此時氣柱為多長？
②在活塞上施加一個豎直向下的壓力F=4N，保持氣體的溫度t2不變，平衡后活塞下降的高度為多少？（以上過程中水銀槽中的液面高度可視為不變）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）以下說法中正確的是
 

A．布朗運動是液體分子的運動，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動
B．物體放出熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變
C．一定質(zhì)量的100℃的水吸收熱量后變成100℃的水蒸氣，則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能
D．氣體的狀態(tài)變化時，溫度升高，氣體分子的平均動能增加，氣體的壓強一定增大
E．利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，這在原理上是可行的
（2）一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定（插入水銀槽中的部分足夠深）．管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞，活塞下封閉著長L=21cm的氣柱，氣體的溫度T1=280K，外界大氣壓取P0=1.0×105Pa（相當于75cm汞柱高的壓強）．
①對氣體加熱，使其溫度升高到T2=320K，求此時氣柱的長度；
②在活塞上施加一個豎直向上的拉力F=4N，保持氣體的溫度T2不變，求平衡后氣柱的長度及此時管內(nèi)外水銀面的高度差．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定（插入水銀槽中的部分足夠深）．管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞，活塞下封閉著長L=21cm的氣柱，氣體的溫度t1=7℃，外界大氣壓取P0=1.0×105Pa（相當于75cm汞柱高的壓強）．
（1）對氣體加熱，使其溫度升高到t2=47℃，此時氣柱為多長？
（2）在活塞上施加一個豎直向上的拉力F=4N，保持氣體的溫度t2不變，平衡后氣柱為多長？此時管內(nèi)外水銀面的高度差為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定（插入水銀槽中的部分足夠深）．管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞，活塞下封閉著長L=21cm的氣柱，氣體的溫度為t1=7℃，外界大氣壓取P0=1.0×105Pa（相當于75cm高的汞柱的壓強）．
（1）若在活塞上放一個質(zhì)量為m=0.1kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，則平衡后氣柱為多長？（g=10m/s2）
（2）若保持砝碼的質(zhì)量不變，對氣體加熱，使其溫度升高到t2=77℃，此時氣柱為多長？
（3）若在（2）過程中，氣體吸收的熱量為10J，則氣體的內(nèi)能增加多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?浦東新區(qū)模擬）一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定（插入水銀槽中的部分足夠深）．管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞，活塞下封閉著長L=21cm的氣柱，氣體的溫度t1=7℃，外界大氣壓取P0=1.0×105Pa（相當于75cm汞柱高的壓強）．
（1）在活塞上放一個質(zhì)量m=0.1kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，平衡后氣柱為多長？此時管內(nèi)外水銀面的高度差為多少（g=10m/s2）？
（2）保持砝碼的質(zhì)量不變，對氣體加熱，使其溫度升高到t2=77℃，此時氣柱為多長？

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