如圖8-3-4所示，一根一端封閉、一端開口向上的均勻玻璃管，長l=96 cm，用一段長h=20 cm的水銀柱封住長h1=60 cm的空氣柱，溫度為27 ℃，大氣壓強p0=76 cmHg，問溫度至少要升高到多少度，水銀柱才能全部從管中溢出？

圖8-3-4

解析：實際上，整個過程可分為兩個階段.第一階段，水銀柱尚未溢出階段，加熱氣體，氣體作等壓變化，體積增大，溫度升高；第二階段，水銀溢出，氣體體積增大，但壓強卻減小，由=C可知，當p、V乘積最大時，溫度應(yīng)為最高.

    由于第二個過程中，體積增大，壓強減小，則可能出現(xiàn)溫度的極值.

    以封閉氣體為研究對象

    則初始狀態(tài)下p1=p0+h=96 cmHg

V1=h1S=60S  T1=300 K

    設(shè)管中剩余水銀柱長為x cm時，溫度為T2

p2=（p0+x） cmHg=（76+x） cmHg

V2=（96-x）S

    根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

=

    有=

    顯然，要使T2最大，則（76+x）（96-x）應(yīng)最大，即x=10 cm時，T2有極大值是385.2 K.

溫度至少要升至385.2 K，水銀柱才能全部排出.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8-3-4所示，一端封閉的粗細均勻的玻璃管，開口向上豎直放置，管中有兩段水銀柱封閉了兩段空氣柱，開始時V1=2V2，現(xiàn)將玻璃緩慢地均勻加熱，則下列說法正確的是(    )

圖8-3-4

A.加熱過程中，始終保持V1′=2V2′                      B.加熱后V1′＞2V2′

C.加熱后V1′＜2V2′                                          D.條件不足，無法確定

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8-3-4所示，在光滑水平面上放一個質(zhì)量為M的斜面體，質(zhì)量為m的物體沿M的斜面由靜止開始自由下滑，下列說法中正確的是

A.M和m組成的系統(tǒng)動量守恒

B.M和m組成的系統(tǒng)動量不守恒

C.M和m組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒

D.M和m組成的系統(tǒng)豎直方向動量守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8-3-4所示，物體A、B在光滑的水平面上沿同一直線相向運動，A的質(zhì)量為2 kg,速度為4 m/s,B的質(zhì)量為10 kg，速度為2 m/s，兩個物體相碰后，B物體的速度減小為1 m/s，方向不變.求A的速度.

                          圖8-3-4

   

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8-3-4所示，一根一端封閉、一端開口向上的均勻玻璃管，長l=96 cm，用一段長h=20 cm的水銀柱封住長h1=60 cm的空氣柱，溫度為27 ℃，大氣壓強p0=76 cmHg，問溫度至少要升高到多少度，水銀柱才能全部從管中溢出？

圖8-3-4

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