(2012•普陀区二模)如图所示为验证查理定律的实验装置.A为烧瓶,内贮空气.B为U形管,下部与较长的软橡胶管相连.由于
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解题思路:(1)先求出U形管B中气体的压强PB=P0+ρgh,烧瓶A中的气体压强PA=PB-ρgh′.(2)由题分析可知,烧瓶内空气发生等容变化,由查理定律求出末态时气体的压强,由压强关系求出B中空气的压强,此空气柱发生等温变化,由玻意耳定律求出左侧管内空气柱的长度.(3)末态时,根据B与A空气压强关系求解右侧管内水银面高度升高的高度.

(1)设烧瓶内空气为A,U形管中混入的空气柱为B,它们初始状态的压强分别为PA和PB

由图得:PB=P0+ρgh=(76+14)cmHg=90cmHg

PA=PB-ρgh′=(90-10)cmHg=80cmHg.

烧瓶内空气发生等容变化,由查理定律得:

PA′=

TA′

TAPA=

336

280×80cmHg=96cmHg

(2)空气柱B末态压强为:

PB′=PA′+ρgh′=(96+10)cmHg=106Hg

空气柱B发生等温变化,则有:

PALA=PA′LA

代入解得:LA′=3.4cm

(3)在末态时,右侧管内水银面高度将升高x,则:

PB′=P0+ρgx+ρgh+ρgLA

代入得:106=76+x+10+3.5

得:x=16.6cm

答:

(1)烧瓶A中的气体压强为96cmHg.

(2)左侧管内空气柱变为3.4cm.

(3)右侧管内水银面高度将升高16.6cm.

点评:

本题考点: 理想气体的状态方程;封闭气体压强.

考点点评: 本题是关联气体问题,一要确定两部分的状态变化情况,分析什么参量不变,选择遵守的规律;二是寻找两部分之间相关的条件,比如压强关系、体积(长度)关系.