如圖所示為豎直放置的、由粗細不同的兩種均勻的玻璃管組成的U形管,細管的橫截面積是粗管橫截面積的一半,管內(nèi)有一段水銀柱,左管上端封閉,左管內(nèi)氣體柱長為30cm,右管上端開口與大氣相通,管內(nèi)水銀面A、B、C之間的高度差均為h,且h長為4cm.氣體初始溫度為27℃,大氣壓強p0為76cmHg,求:
(1)當左側細管中恰好無水銀柱時,管內(nèi)的氣體壓強;
(2)當左右兩管水銀面相平時,氣體的溫度.
精英家教網(wǎng)
(1)設左側細管橫截面積為S,左管內(nèi)水銀柱下降4cm,則右側上升h1,
由液體不可壓縮性:4×S=2S×h1
h1=2cm
所以管內(nèi)的氣體壓強P′=P0-ρgh+ρgh1=76-4+2=74cmHg
(2)當左右兩管水銀面相平時,由(1)可知,兩水銀面在B下方1cm處,
初狀態(tài):氣壓P1=P0-ρgh=76-2×4=68cmHg    體積V1=l1×S=30S
末狀態(tài):氣壓P2=P0=76cmHg                體積V2=(l1+4)×S+1×2S=36S
P1V1
T1
=
P2V2
T2

帶入數(shù)據(jù)
68×30S
300
=
76×36S
T2

得到氣體溫度T2=402.4K
答:(1)當左側細管中恰好無水銀柱時,管內(nèi)的氣體壓強為74cmHg;
(2)當左右兩管水銀面相平時,氣體的溫度為402.4K.
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時間t(s) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
下滑位移x(m) 0 0.17 0.56 1.31 2.63 4.03 5.43 6.83
(1)當t=1.0s瞬間,電阻R兩端電壓U大。
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(1)當左側細管中恰好無水銀柱時,管內(nèi)的氣體壓強;
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(1)當左側細管中恰好無水銀柱時,管內(nèi)的氣體壓強;
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