题目
题型:不详难度:来源:
(1)求温度升高到多少℃时,水银面恰能升到管口?
(2)试分析为保持管内水银柱不全部溢出,温度能升高的最大值,并求出这个温度下气柱的长.
答案
(1)第一过程:从气体开始升温到水银升到管口,此时气体温度为T,管的横截面积为S,此过程为等压过程,根据盖•吕萨定律有:
l0S |
T0 |
l′S |
T |
整理得:T=
l′ |
T0 |
其中:T0=t0+273=250K
l′=75cm
l0=62.5cm.
代入数据解得:T=300(K)
t=T-273=27℃
(2)第二过程,温度达到300K时,若继续升温,水银开始溢出,设当温度升高到T′时,因水银溢出使水银减短了x,此过程气体的三个状态参量p、V、T均发生了变化.
p1=p0+h=75+25=100(cmHg)
V1=l′s=75S
T1=300K
p2=(p0+h-x)=(100-x)cmHg
V2=(75+x)S
求T2
根据状态方程:
P1V1 |
T1 |
P2V2 |
T2 |
得:
100×75S |
300 |
(100-x)(75+x) |
T2 |
整理得:T2=-
1 |
25 |
根据数学知识得当x=12.5m时T2取得最大值,且最大值T2max=306.25K即当管内气体温度升高到T2max=33.25℃时,管内气柱长为87.5cm.
答:(1)温度升高到27℃时,水银面恰能升到管口.
(2)气体温度升高到T2max=33.25℃时,管内气柱长为87.5cm.
核心考点
试题【一根内径均匀,一端封闭,另一端开口的直玻璃管,长l=100cm,用一段长h=25cm的水银柱将一部分空气封在管内,将其开口朝上竖直放置,被封住的气柱长l0=62】;主要考察你对气体的状态方程等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.气体内能减少,并放出热量 |
B.气体内能减少,并吸收热量 |
C.气体内能增加,并放出热量 |
D.气体内能增加,并吸收热量 |
A.体积变大 | B.体积变小 | C.内能增加 | D.内能减小 |
(1)若缓慢升高气体温度,升高至多少开尔文方可将所有水银全部挤入细管内;
(2)若温度升高至492K,液柱下端离开玻璃管底部的距离;
(3)在图(乙)中作出全过程的p-V图象.
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