如圖所示，兩端開口的U形管中灌有水銀，右管上部另有一小段水銀柱將一部分空氣封在管內(nèi)，若溫度不變，則

用隔板將一絕熱容器隔成A和B兩部分，A中盛有一定質(zhì)量的理想氣體，B為真空，如圖甲．現(xiàn)把隔板抽去，A中的氣體自動充滿整個容器，如圖乙，這個過程稱為氣體的自由膨脹，下列說法正確的是

【選修3-3選做題】
如圖，豎直平面內(nèi)有一直角形內(nèi)徑相同的細玻璃管，A端封閉，C端開口，AB=BC=，且此時A、C端等高。平街時，管內(nèi)水銀總長度為，玻璃管AB內(nèi)封閉有長為的空氣柱。已知大氣壓強為汞柱高。如果使玻璃管繞B點在豎直平面內(nèi)順時針緩慢地轉(zhuǎn)動至BC管水平，求此時AB管內(nèi)氣體的壓強為多少汞柱高？管內(nèi)封入的氣體可視為理想氣體且溫度不變。

【選修3-3選做題】
如圖所示，兩個可導熱的氣缸豎直放置，它們的底部都由一細管連通（忽略細管的容積）。兩氣缸各有一個活塞，質(zhì)量分別為m₁和m₂，活塞與氣缸無摩擦。活塞的下方為理想氣體，上方為真空。當氣體處于平衡狀態(tài)時，兩活塞位于同一高度h。（已知m₁＝3m，m₂＝2m）
（1）在兩活塞上同時各放一質(zhì)量為m的物塊，求氣體再次達到平衡后兩活塞的高度差（假定環(huán)境溫度始終保持為T₀）。
（2）在達到上一問的終態(tài)后，環(huán)境溫度由T₀緩慢上升到T，試問在這個過程中，氣體對活塞做了多少功？氣體是吸收還是放出了熱量？（假定在氣體狀態(tài)變化過程中，兩物塊均不會碰到氣缸頂部）。

【選修3-3選做題】
如圖所示，豎直放置的圓筒形注射器，活塞上端接有氣壓表，能夠方便測出所封閉理想氣體的壓強．開始時，活塞處于靜止狀態(tài)，此時氣體體積為30cm³，氣壓表讀數(shù)為1.l×10⁵Pa．若用力向下推動活塞，使活塞緩慢向下移動一段距離，穩(wěn)定后氣壓表讀數(shù)為2.2×10⁵Pa．不計活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦，環(huán)境溫度保持不變
（1）簡要說明活塞移動過程中，被封閉氣體的吸放熱情況；
（2）求活塞穩(wěn)定后氣體的體積．

【選修3-3選做題】
圖示水平放置的A、B氣缸的長度和截面積均為20 cm和10 cm²，C是可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動的、厚度不計的活塞，D為閥門，整個裝置均由導熱材料制成．開始閥門關(guān)閉，A內(nèi)有壓強為p_A=2.0×10⁵ Pa 的氮氣，B內(nèi)有壓強為p_B=1.2×10⁵ Pa的氧氣；閥門打開后，活塞C向右移動，最后達到平衡，試求活塞C移動的距離及平衡后B中氣體的壓強．

【選修3-3選做題】
噴霧器內(nèi)有10L水，上部封閉有l(wèi) atm的空氣2L。關(guān)閉噴霧閥門，用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1 atm的空氣3L（設(shè)外界環(huán)境溫度一定，空氣可看作理想氣體）。
（1）當水面上方氣體溫度與外界溫度相等時，求氣體壓強，并從微觀上解釋氣體壓強變化的原因。
（2）打開噴霧閥門，噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過程氣體是吸熱還是放熱？簡要說明理由。

【選修3-3選做題】
天然氣（主要成分是CH₄）泄漏到不通風的廚房是很危險的．當泄漏的天然氣與廚房的空氣混合，使得混合后氣體的壓強達到1.05atm，如果此時遇到明火就會發(fā)生爆炸，設(shè)某居民家廚房的長高寬分別為4m×2m×3m，且門窗封閉，已知天然氣泄漏前廚房內(nèi)空氣壓強為1.00atm，管道內(nèi)天然氣的壓強為4.00atm，且在發(fā)生泄漏時管道內(nèi)壓強保持不變，問：
（1）管道內(nèi)至少有多少升天然氣泄漏到該居民的廚房內(nèi)，遇到明火就會發(fā)生爆炸？
（2）設(shè)天然氣泄漏使得廚房內(nèi)的氣體壓強恰好達到1.05 atm時遇到了明火并發(fā)生了爆炸，爆炸時廚房的溫度由27℃迅速上升至2000℃，估算此時氣體壓強是標準大氣壓的多少倍。

【選修3-3選做題】
內(nèi)壁光滑的導熱汽缸豎直浸入在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質(zhì)量的活塞封閉壓強為1.0×10⁵ Pa，體積為2.0×10^-3 m³的理想氣體，現(xiàn)在活塞上緩慢倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话�。求�?
（1）氣缸內(nèi)氣體的壓強；
（2）若封閉氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，在上述過程中外界對氣體做功145 J，封閉氣體吸收還是放出熱量？熱量是多少？

【選修3-3選做題】
如圖所示，一個上下都與大氣相通的直圓筒，其橫截面積S=10^-2 m2，中間用兩個活塞A與B封住一定質(zhì)量的理想氣體，A，B都可沿圓筒無摩擦地上、下滑動，但不漏氣。A的質(zhì)量可不計，B的質(zhì)量為M，并與一勁度系數(shù)k=5×10³ N/m的較長的彈簧相連，已知大氣壓強p₀=1×10⁵ Pa，平衡時，兩活塞間的距離l₀=0.6 m，現(xiàn)用力壓A，使之緩慢向下移動一定距離后保持平衡，此時，用于壓A的力F=5×10² N，求活塞A向下移動的距離。（假定氣體溫度保持不變）