(2006•黄浦区模拟)如图所示,粗细均匀的玻璃细管上端封闭,下端开口,竖直插在大而深的水银槽中,管内封闭有一定质量的空

(2006•黄浦区模拟)如图所示,粗细均匀的玻璃细管上端封闭,下端开口,竖直插在大而深的水银槽中,管内封闭有一定质量的空气,玻璃细管足够长,管内气柱长4cm,管内外水银面高度差为10cm.现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动.(大气压强相当于75cmHg)求:
(1)若要使管内外水银面恰好相平,此时管内气柱的长度;
(2)若要使管内外水银面高度差为15cm,玻璃管又应如何移动多少距离.
罪之绊 1年前 已收到1个回答 举报

7iod 幼苗

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解题思路:(1)确定好两个状态下的状态参量,由玻意耳定律求解;
(2)确定好两个状态下的状态参量,由玻意耳定律求解空气柱长度,再根据几何关系求解;

(1)设玻璃管的横截面为S1,玻璃管向上移动为等温变化,
   初态:P1=65cmHg,V1=4S1   末态:P2=75cmHgV2=l2S1
    由玻恴耳定律:P1V1=P2V2  得:l2=
P1V1
P2=
65×4
75cm=3.5cm
(2)使管内外水银面高度差为15cm,此时封闭气体压强P3=P0-15=75-15cmHg=60cmHg
 V3=l3S1
由玻恴耳定律:P1V1=P3V3  得:l3=
P1V1
P2=
65×4
60cm=4.33cm
即玻璃管应向上移动△h=15-10+(4.33-4)cm=5.33cm
答:(1)管内气柱的长度为3.5cm,
(2)要使管内外水银面高度差为15cm,玻璃管应向上移动5.33cm距离.

点评:
本题考点: 理想气体的状态方程.

考点点评: 查玻意耳定律的应用,会确定初末状态的参量是解题的关键.

1年前

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