如图,内横截面积为S的圆桶容器内下部盛有密度为的某种液体,上部用软塞封住一部分气体,两端开口的薄壁玻璃管C下端插入液体中,上端从软塞中穿出与大气相通。气缸B的下端有小孔通过一小段导管D与A中气体相通,面积为,不计重力的轻活塞封住了一部分气体。开始C内外的液面等高,A内气柱的长度为h,保持温度不变,缓慢向下压B内的活塞,当活塞到达B底时,C内液体刚好上升到A的内上表面,此时C的下端仍在A的液体中。外界气压为p0,重力加速度为g,玻璃管C的横截面积为0.1S,不计导管D内气体的体积。求:
(1)此时作用在活塞上的压力;
(2)开始时气缸B内气体的长度。
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如图,内横截面积为S的圆桶容器内下部盛有密度为的某种液体,上部用软塞封住一部分气体,两端开口的薄壁玻璃管C下端插入液体中,上端从软塞中穿出与大气相通。气缸B的下端有小孔通过一小段导管D与A中气体相通,面积为,不计重力的轻活塞封住了一部分气体。开始C内外的液面等高,A内气柱的长度为h,保持温度不变,缓慢向下压B内的活塞,当活塞到达B底时,C内液体刚好上升到A的内上表面,此时C的下端仍在A的液体中。外界气压为p0,重力加速度为g,玻璃管C的横截面积为0.1S,不计导管D内气体的体积。求:
(1)此时作用在活塞上的压力;
(2)开始时气缸B内气体的长度。
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如图所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管,上部和下部的横截面积之比为2:1,上管足够长,下管长度l=34cm.在管内用长度h=4cm的水银封闭一定质量的理想气体,气柱长度l1=20cm.大气压强P0=76cmHg,气体初始温度T1=300K.
①若缓慢升高气体温度,使水银上端面到达粗管和细管交界处,求此时的温度T2;
②继续缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管,求此时的温度T3 .
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如图所示,右端开口、左端封闭的U形玻璃管竖直放置,下部有一个开关K,右端上部有一光滑的轻活塞,玻璃管内封闭有两段空气柱(均可看做理想气体),各部分长度如图所示。打开开关K,等到稳定后,左右两端的水银面恰好平齐。现在用力向下缓慢推活塞,再次使得U形玻璃管左端气柱恢复到打开开关前的状态。已知玻璃管的横截面积处处相同,向下推动活塞的过程中,没有发生气体泄漏且环境温度不变,大气压强取。求:
(i)开关打开前左端封困气体的压强;
(ii)活塞向下推动的距离。
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如图,高为H的汽缸由导热材料制成,面积为S的轻活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分。汽缸下部通过细管与装有某种液体的开口容器相连,细管上有一个关闭的阀门K。己知容器的横截面积为,液体的高度为2H,密度为ρ,外界大气压强恒为p0。现将K打开,经过足够长的时间后,活塞向上移动了并稳定。活塞与汽缸之间无摩擦,整个过程不漏气,外界温度保持不变,重力加速度大小为g。求:
①活塞稳定后,流入汽缸的液体在汽缸内的高度△h;
②阀门K打开之前,汽缸内气体的压强p。
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如图,一粗细均匀的细长玻璃管,上端开口、下端封闭,上部有高h1=44cm的水银柱,水银面恰好与管口平齐,中部封有长l=6.0cm的理想气体,下部有高h2=60cm的水银柱。现使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢转动到开口向下的位置。已知大气压强为P0=76cmHg,转动过程中无漏气现象。
(i)请分析玻璃管转动到水平位置时,开口端的水银是否会有一部分流出。若不会流出,请说明理由;若会流出,请求出剩余部分的长度。
(ii)求转动到开口向下的位置时玻璃管中空气柱的长度。
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(2)如图.一粗细均匀的细长玻璃管,上端开口、下端封闭,上部有高h1=44cm的水银柱A,水银面恰好与管口平齐,中部封有长l=6.0cm的理想气体.下部有高h2=60cm的水银柱B。现使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢转动到开口竖直向下的位置。已知大气压强为P0=76cmHg,转动过程中无漏气现象,求最终
(i)水银柱A的长度多大;
(ii)玻璃管中空气柱的长度。
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(2)如图.一粗细均匀的细长玻璃管,上端开口、下端封闭,上部有高h1=44cm的水银柱A,水银面恰好与管口平齐,中部封有长l=6.0cm的理想气体.下部有高h2=60cm的水银柱B。现使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢转动到开口竖直向下的位置。已知大气压强为P0=76cmHg,转动过程中无漏气现象,求最终
(i)水银柱A的长度多大;
(ii)玻璃管中空气柱的长度。
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如图所示,一根上端开口、竖直放置的玻璃管由两部分组成,上部足够长、下部长60cm,上部的横截面积是下部的一半。一长为25cm的水银柱,在下部玻璃管封闭有一段空气柱。当温度为27℃时,空气柱的长度为30cm。当水银柱从下部玻璃管进入上部玻璃管中,并在上部玻璃管中上升10cm高度时,空气柱的温度应为多少?已知大气压强为75cmHg。
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如图所示,一粗细均匀的长薄壁玻璃管上端封闭,下端开口,竖直插在足够深的水银槽中,水银槽的横截面积是玻璃管横截面积的10倍,管内封闭有一定质量的理想气体,开始时管内气柱长L=6cm,管内、外水银面的高度差为h=25cm。现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动(管口未离开槽中水银面),使管内外的水银面恰好相平。整个过程管内气体的温度保持不变,若大气压强恒为P=75cmHg。求:
(1)管内外水银面恰好相平时管内气柱的长度;
(2)玻璃管该如何移动及移动了多少距离。
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如图所示,一根两端开口、横截面积为 S=2cm2 足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)。 管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长 L=21cm 的气柱,气体的温度为=7 ℃,外界大气压取 Pa(相当于 75 cm 高的汞柱压强)。
(1)若在活塞上放一个质量为 m=0.1 kg 的砝码,保持气体的温度不变,则平衡后气柱为多长? (g=10)
(2)若保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到=77 ℃,此时气柱为多长?
(3)若在(2)过程中,气体吸收的热量为 10J,则气体的内能增加多少?
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