一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭,D端与大气相通。用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧,并将两端向下竖直放置,如图所示。此时AB侧的气体柱长度。管中AB、CD两侧的水银面高度差。现将U形管缓慢旋转,使A、D两端在上,在转动过程中没有水银漏出。已知大气压强。求旋转后,AB、CD两侧的水银面高度差。
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更新时间:2020-04-27 13:41:35
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【知识点】 应用波意耳定律解决实际问题
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【推荐1】如图所示,一长方形汽缸的中间位置卡有一隔板,此隔板将汽缸内的理想气体分为A、B两部分,汽缸壁导热,环境温度为27 ℃,已知A部分气体的压强为pA = 2×105 Pa,B部分气体的压强为pB = 1.5×104 Pa,,如果把隔板的卡子松开,隔板可以在汽缸内无摩擦地移动.
(1)松开卡子后隔板达到稳定时,求A、B两部分气体的体积之比;
(2)如果把B部分气体全部抽出,同时将隔板迅速抽出,使A部分气体发生自由膨胀,自由膨胀完成的瞬间汽缸内的压强变为p = 9×104 Pa,则自由膨胀完成的瞬间汽缸内与外界还没有达到热平衡前的温度是多少摄氏度.
(1)松开卡子后隔板达到稳定时,求A、B两部分气体的体积之比;
(2)如果把B部分气体全部抽出,同时将隔板迅速抽出,使A部分气体发生自由膨胀,自由膨胀完成的瞬间汽缸内的压强变为p = 9×104 Pa,则自由膨胀完成的瞬间汽缸内与外界还没有达到热平衡前的温度是多少摄氏度.
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【推荐2】某实验员需要乘坐电梯,将一根粗细均匀的长为1=46cm的细玻璃管从10楼送到2楼实验室.玻璃管中有一段长h=20cm的水银柱,水银柱下方封闭了一段长l0=24cm的空气柱,电梯运行经历了加速、匀速和减速阶段且加速和减速过程电梯的加速度大小相等.已知系统温度恒定,空气可以看作理想气体,外界大气压强恒为p0=76cmHg ,1cmHg=1330Pa,kg/m3,每层楼高3m,电梯运行的最大速度为v=5.7m/s,重力加 速度g=10m/s2.若水银恰好不从玻璃管的上端口溢出,求:
(i)电梯的加速度;
( ii )电梯从10楼运动到2楼所用的时间.
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【推荐3】如图所示,水平桌面上竖直放置上端开口的绝热圆柱形汽缸,导热性能良好的活塞甲和绝热活塞乙质量均为m,两活塞均与汽缸接触良好,活塞厚度不计,忽略一切摩擦,两活塞把汽缸内部分成高度相等的三个部分,下边两部分封闭有理想气体A和B。汽缸下面有加热装置,初始状态温度均为T=-3℃,汽缸的截面积为S,外界大气压强为且不变,其中g为重力加速度,现对气体B缓慢加热。求:
①活塞甲恰好到达汽缸上端时气体B的温度;
②若在活塞甲上放一个质量为m的砝码丙,继续给气体B加热,当活塞甲再次到达汽缸上端时,气体B的温度。
①活塞甲恰好到达汽缸上端时气体B的温度;
②若在活塞甲上放一个质量为m的砝码丙,继续给气体B加热,当活塞甲再次到达汽缸上端时,气体B的温度。
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