例2 如图所示是一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃管,用一段的汞柱将一部分空气封闭在细玻璃管里,某同学用它来测大气压强.现测定,当玻璃管开口向上竖直放置时,管内空气柱长,当玻璃管开口向下竖直放置时,管内空气柱长,试求当时的大气压强为多少?
高二物理解答题中等难度题
例2 如图所示是一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃管,用一段的汞柱将一部分空气封闭在细玻璃管里,某同学用它来测大气压强.现测定,当玻璃管开口向上竖直放置时,管内空气柱长,当玻璃管开口向下竖直放置时,管内空气柱长,试求当时的大气压强为多少?
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在一端封闭、粗细均匀的细玻璃管内用汞封入一定质量的空气.当开口向下竖直放置时,如图所示,空气柱长,汞柱高,当时的温度是17℃.设大气压强始终保持,求:
(1)在图(a)位置时,空气柱的压强;
(2)当玻璃管开口向上竖直放置时[图(b)],空气柱的压强和空气柱的长度;
(3)当空气柱温度升高到27℃,为保持空气柱长度不变,应在管内再注入汞柱的高度[图(c)].
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如图,长L=100cm,粗细均匀的玻璃管一端封闭.水平放置时,长L=50cm的空气柱被水银柱封住,水银柱长h=25cm.大气压强为75厘米汞柱,将玻璃管由水平位置缓慢地转到开口竖直向上位置,求:此时密闭气柱的长度.
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如图所示,一根粗细均匀的玻璃管长为,一端开口,一端封闭.管内有一段长的汞柱将一段空气柱封闭于管中.当玻璃管水平放置时,空气柱长为.问当玻璃管开口向下竖直放置时,管内空气柱长为多少?(假设温度保持不变,外界大气压为汞柱所产生的压强)
某同学解法为:始末状态的压强分别为,,此过程为等温变化,根据玻意耳定律有,即.你认为他的解法是否正确?若正确,请说明理由;若错误,也请说明理由,并且解出正确的结果.
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如图(a)所示,长为L=75cm的粗细均匀、一端开口一端封闭的玻璃管,内有长度为d=25cm的汞柱.当开口向上竖直放置、管内空气温度为27℃时,封闭端内空气柱的长度为36cm.设外界大气压为75cmHg不变.
①现以玻璃管的封闭端为轴,使它做顺时针转动,当此玻璃管转到水平方向时,如图(b)所示,要使管内空气柱的长度变为45cm,管内空气的温度应变为多少摄氏度?
②让气体的温度恢复到27℃,继续以玻璃管封闭端为轴顺时针缓缓地转动玻璃管,当开口向下且玻璃管与水平面的夹角θ=30°时,如图(C)所示,停止转动.此时再升高温度,要使管内汞柱下表面恰好移动到与管口齐平,则温度又应变为多少摄氏度?
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将一根长75 cm、两端开口、粗细均匀的玻璃管竖直插入水银槽中,露出水银面部分的长度为27 cm,此时大气压强为75 cm汞柱,然后用手指封闭玻璃管上端,把玻璃管慢慢地提离水银面,求这时留在玻璃管中水银的长度h为多少?
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如下图所示。在一根一端封闭且粗细均匀的长玻璃管中,用水银柱将管内一部分空气密封。当管开口向上竖直放置时,管内空气柱的长度l1为0.30m,压强为1.40×105Pa,温度为27℃。当管内空气柱的温度下降到0℃时,若将玻璃管开口向下竖直放置,水银没有溢出,待水银柱稳定后,空气柱的长度l2是多少米?(大气压p0=1.00×105Pa,并保持不变,不计玻璃管的热膨胀)
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水平放置的一端封闭的粗细均匀的玻璃管中,有一段水银柱封闭了40cm长的空气柱,水银柱长25cm,如图13所示,大气压强为75cmHg,温度为T=300K。
(1)若玻璃管开口端向上竖直放置时,管内空气柱长度为多少cm?
(2)若玻璃管开口端向上竖直放置后,对封闭气体加热到温度为多少时,管内空气柱长度恢复为40cm。
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如图所示,一端封闭的U形玻璃管竖直放置,左管中封闭有长的空气柱,两管汞面相平,汞柱足够长.现将阀门K打开,流出部分汞,使封闭端汞面下降,则开口端汞面将下降多少?设此过程中气体温度保持不变,大气压强为.
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如图所示,粗细均匀的L形细玻璃管下端A封闭,右端D开口,管内汞柱的长为h,封闭在管内的空气柱总长,其中、温度为31℃,大气压相当于.
(1)玻璃管以A点为轴逆时针旋转时,汞柱下端刚好到达B点,求汞柱的长度.
(2)若玻璃管以A点为轴心,逆时针旋转时,要使汞柱不移动,则最终温度为多少摄氏度?
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