粗细均匀的U形管竖直放置,右端封闭,左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞,管内水银把气体分隔成A、B两部分.当大气压强为P

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  • 解题思路:(1)向上缓慢拉动活塞,使两管内水银面高度差为h=10cm,右边水银面下降0.5h=5cm,B管中气体长度变为L0+0.5h,发生等温变化,根据玻意耳定律列式求出B管中气体的压强,即可A管中气体的压强,再对A研究,根据玻意耳定律求出后来的长度,由几何关系求解活塞上升的高度L;

    (2)B管中水银面回到原来的位置,压强恢复到原始值P0=75cmHg,左右水银面相平,左管中气体压强也恢复到P0=75cmHg,对A管中气体,根据气态方程,列式求解温度.

    (1)对B管中气体,发生等温变化,根据玻意耳定律得:PP0L0=PB(L0+0.5h)

    代入解得,PB=60cmHg

    此时A管中气体压强为PA=PB-h=50cmHg

    对A管中气体,根据玻意耳定律得:P0L0=PALA

    代入LA=30cm

    故活塞上升的高度L=LA-L0+0.5h=15cm

    (2)固定活塞,对左管气体加热.对A管中气体,根据理想气体状态方程得

    P0L0

    T0=

    P0(LA+0.5h)

    T

    代入,得[20/27+273]=[30+5/t+273]

    解得,t=252℃

    答:

    (1)现向上缓慢拉动活塞,使两管内水银面高度差为h=10cm.活塞上升的高度L是15cm

    (2)当左管内气体温度为252摄氏度时,方可使右管内水银面回到原来的位置.

    点评:

    本题考点: 理想气体的状态方程;封闭气体压强.

    考点点评: 本题是两部分气体问题,既要隔离研究两部分气体的状态变化,运用气态方程列式,更要抓住它们之间的关系,比如压强关系,长度关系等.

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