(1)如图为某同学设计的一个温度计,一金属球形容器上部有一开口的玻璃管,玻璃管内水银柱封闭着一定质量的理想气体,外界大气压保持不变,当水银柱缓慢上升时,容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力_______(填“增大”、“不变”、“减小”),气体对外做功_______(填“大于”、“等于”、“小于”)吸收的热量。
(2)在上题中,如果玻璃管内部横截面积为S,当外界热力学温度为T1时,空气柱长度为l1,现把容器浸在热力学温度为T2的热水中,空气柱长度变为l2,不计容器的热胀冷缩,试求该容器球形部分内部的容积V_____。
高三物理填空题中等难度题
(1)如图为某同学设计的一个温度计,一金属球形容器上部有一开口的玻璃管,玻璃管内水银柱封闭着一定质量的理想气体,外界大气压保持不变,当水银柱缓慢上升时,容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力_______(填“增大”、“不变”、“减小”),气体对外做功_______(填“大于”、“等于”、“小于”)吸收的热量。
(2)在上题中,如果玻璃管内部横截面积为S,当外界热力学温度为T1时,空气柱长度为l1,现把容器浸在热力学温度为T2的热水中,空气柱长度变为l2,不计容器的热胀冷缩,试求该容器球形部分内部的容积V_____。
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如图所示,一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内,气柱长度为h。水银柱的重力为mg=P0S/2,外界大气压强P0保持不变,S为玻璃管的横截面积,整个过程中水银不会溢出。
①若将玻璃管倒过来开口向下放置,此过程中温度不变,求气柱的长度。
②若通过升高温度的方法使气柱的长度与上一问结果相同,则气柱温度应变为原来温度的几倍。
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一端封闭的玻璃管开口向上竖直放置,管内高为h的水银柱下方封闭着一定量的理想气体,如图所示。玻璃管总长L=95cm,水银柱长h=9cm,封闭空气长度L1=75cm。外界大气压强p0=75cmHg,玻璃管导热良好,周围气体温度始终保持不变。求:
(i)将玻璃管沿顺时针方向缓慢转动到水平方向时空气长度L2;
(ii)将玻璃管继续沿顺时针方向缓慢转动到开口向下时空气长度L3。
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如图甲所示,粗细均匀薄壁“U”型玻璃管,A端封闭,D端开口,AB、CD段水平,BC段竖直。在AB管内用水银封闭有理想气体,外界大气压强p0=75cmHg,环境温度t1=27℃.气柱和各段水银柱长度分别为L1=50cm,L2=10 cm,L3=24cm,L4=15cm,已知热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K。
(ⅰ)若玻璃管内的气柱长度变为60cm,则环境温度应升高到多少摄氏度?
(ⅱ)若保持环境温度t1=27℃不变,将“U“型玻璃管绕B点在纸面内沿顺时针方向缓慢旋转90°至AB管竖直,如图乙示,求状态稳定后“U”型玻璃管中封闭气柱的长度。
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如图,竖直放置的长方体容器A、B导热性良好,上端开口,底部用软管连通,A的横截面积与B相等。容器以及管内有水银,A中用插销固定一 个轻活塞,在活塞与水银间封闭了一定质量的理想气体,封闭气体的高度h1=20cm,A、B中水银面高度差h2= 15cm,已知外界大气压p0= 75cmHg,环境温度不变,不计活塞与容器侧壁的摩擦及活塞的重力。拔掉插销,当系统稳定后,求:
(1)A中气体的高度;
(2)活塞移动的距离。
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如图所示,竖直放置的U形玻璃管与容积为V0=15 cm3的金属球形容器连通,玻璃管左侧横截面积为右侧横截面积的4倍.右侧玻璃管和球形容器中用水银柱封闭一定质量的理想气体.开始时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15 cm,右侧玻璃管内水银柱上方空气柱长h0=9 cm.现缓慢向左管中加入水银,使两边水银柱达到同一高度,玻璃管和金属球导热良好 (已知大气压p0=75 cmHg,U形玻璃管的右侧横截面积为S=1 cm2).求:
(1)此过程中被封气体内能如何变化?吸热还是放热?
(2)需要加入的水银体积.
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如图所示,长为L=50cm且粗细均匀的细玻璃管开口向上竖直放置,玻璃管内用10cm高的水银柱封闭着30cm长的空气柱(可看作理想气体),其初始温度为t0=27℃,外界大气压强恒为p0=76cmHg。
①若缓慢对空气柱加热,使水银柱上表面与管口刚好相平,求此时空气柱的温度t1;
②若将玻璃管的上端开口封闭,并将下端空气柱的温度升高到t2=327℃,发现玻璃管中的水银柱上升了2cm,则此时下端空气柱的压强为多大?
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如图所示为上下端均开口的玻璃管, 下管用一活塞封闭一定质量的 理想气体, 管内气体上部由水银柱封住, 上下管足够长, 上下管横截面积分别为S1 = 1.0 cm2、S2 = 2.0 cm2. 已知封闭气体初始温度为57 ℃, 封闭气体柱长度为L = 22 cm, 初始时水银柱在上管中高度为h1 = 2.0 cm, 在下管中高度为h2 = 2.0 cm. 大气压强为76 cmHg. 若保持活塞不动, 缓慢升高气体温度, 温度升高至多少时可将所有水银全部压入上管内?
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如图所示为上下端均开口的玻璃管, 下管用一活塞封闭一定质量的 理想气体, 管内气体上部由水银柱封住, 上下管足够长, 上下管横截面积分别为S1 = 1.0 cm2、S2 = 2.0 cm2. 已知封闭气体初始温度为57 ℃, 封闭气体柱长度为L = 22 cm, 初始时水银柱在上管中高度为h1 = 2.0 cm, 在下管中高度为h2 = 2.0 cm. 大气压强为76 cmHg. 若保持活塞不动, 缓慢升高气体温度, 温度升高至多少时可将所有水银全部压入上管内?
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如图所示,上细下粗的玻璃管,上端开口且足够长,下端封闭,粗管部分的横截面积S1= 2cm2,细管部分的横截面积S2=1cm2。用适量的水银在管内密封一定质量的理想气体,初始状态封闭气体的温度为tl=57℃,封闭气柱的长度L1=22 cm,细管和粗管中水银柱的高度均为ho=2cm。现对封闭气体缓慢加热,当气体的温度升高到t2=96℃时,粗管中的水银刚好全部压入细管。
①求外界的大气压强。(大气压强的单位用cmHg表示)
②当粗管中的水银刚好全部压人细管后,封闭气体的温度每升高1℃,细管中的水银面升高多少?
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