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【選修3-3選做題】
如圖,一上端開口,下端封閉的細長玻璃管,下部有長l1=66cm的水銀柱,中間封有長l2=6.6cm的空氣柱,上部有長l3=44cm的水銀柱,此時水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強為P0=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內緩慢地轉動一周,求在開口向下和轉回到原來位置時管中空氣柱的長度。封入的氣體可視為理想氣體,在轉動過程中沒有發(fā)生漏氣。
解:設玻璃管開口向上時,空氣柱壓強為 ①,式中,ρ和g分別表示水銀的密度和重力加速度
玻璃管開口響下時,原來上部的水銀有一部分會流出,封閉端會有部分真空。設此時開口端剩下的水銀柱長度為x,則, ②,式中,P2管內空氣柱的壓強
由玻意耳定律得 ③,式中,h是此時空氣柱的長度,S為玻璃管的橫截面積
由①②③式和題給條件得h=12cm、
從開始轉動一周后,設空氣柱的壓強為P3,則
由玻意耳定律得、,式中,h'是此時空氣柱的長度
由①②③⑤⑥h'≈9.2cm ⑦
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(1)該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少℃?
(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內能的變化量是多大?
(3)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱,還是放熱?傳遞的熱量是多少?

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(1)對氣體加熱,使其溫度升高到T2=320K,求此時氣柱的長度;
(2)在活塞上施加一個豎直向上的拉力F=4N,保持氣體的溫度T2不變,求平衡后氣柱的長度及此時管內外水銀面的高度差。

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科目:高中物理 來源:湖北省模擬題 題型:計算題

【選修3-3選做題】
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(1)氣體在B狀態(tài)的溫度和C狀態(tài)的體積。
(2)從B到C過程中,是氣體對外做功還是外界對氣體做功?做了多少功?

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