【題目】如圖所示豎直放置的U形玻璃管與容積為V015 cm3的金屬球形容器連通玻璃管左側(cè)橫截面積為右側(cè)橫截面積的4倍.右側(cè)玻璃管和球形容器中用水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體.開(kāi)始時(shí),U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h115 cm,右側(cè)玻璃管內(nèi)水銀柱上方空氣柱長(zhǎng)h09 cm.現(xiàn)緩慢向左管中加入水銀,使兩邊水銀柱達(dá)到同一高度,玻璃管和金屬球?qū)崃己?/span> (已知大氣壓p075 cmHg,U形玻璃管的右側(cè)橫截面積為S1 cm2).求:

(1)此過(guò)程中被封氣體內(nèi)能如何變化?吸熱還是放熱?

(2)需要加入的水銀體積.

【答案】(1)此過(guò)程中被封氣體內(nèi)能不變,是放熱 (2) 84cm3

【解析】試題分析:氣體經(jīng)歷等溫變化,溫度不變,內(nèi)能不變,被壓縮時(shí)外界對(duì)氣體做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷吸放熱情況.根據(jù)玻璃管兩邊的液面差,求出兩個(gè)狀態(tài)下氣體的壓強(qiáng)和體積,根據(jù)氣態(tài)方程即可求解。

氣體溫度不變則內(nèi)能不變;向左管中加入水銀時(shí),外界對(duì)氣體做功,

根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔUQW可知,封閉氣體要放熱.

(2)初態(tài):p1p0ph=(75-15) cmHg=60 cmHg,

V1V0h0S=(15+9×1) cm3=24 cm3,

末態(tài):p2=75 cmHg,

溫度不變,根據(jù)玻意耳定律:p1V1p2V2,

代入數(shù)據(jù)解得:V2=19.2 cm3.

右側(cè)水銀柱上升的高度

左側(cè)水銀柱上升的高度

所以需要加入的水銀體積為.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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1)物塊從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間?

2)若在物塊與傳送帶達(dá)到相同速度時(shí),立即撤去恒力F,計(jì)算小物塊還需經(jīng)過(guò)多少時(shí)間離開(kāi)傳送帶以及離開(kāi)時(shí)的速度?

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(1)測(cè)得OA=6.10 cm,OB=8.20 cm,AB=10.70 cm,則FOA的大小為_(kāi)______N。

(2)選擇相同的標(biāo)度,下列按比例作出的FOAFOB的合力F′的圖示正確的是_______。

(3)通過(guò)比較F′與_______的大小和方向,即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

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【題目】某同學(xué)在做測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度實(shí)驗(yàn)時(shí),從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每?jī)捎?jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出來(lái)),圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是0.02s.

(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為_______v,紙帶上兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為_______s.

(2)由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算:與紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v=_______ m/s;②該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=_______m/s2.(計(jì)算結(jié)果均要求保留3位有效數(shù)字)

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