(2013•宝山区一模)如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,左端封闭,右端开口,左端用水银封闭着长l1=10cm的理想气
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解题思路:(1)分别求出封闭气体初态和末态的压强,由气态方程求解封闭气体温度需升高多少.

(2)保持27°C不变,为了使左、右两管中的水银面相平,需从右管的开口端再缓慢注入的水银,封闭气体发生等温变化,水银面相平时,封闭气体的压强等于大气压,由玻意耳定律和几何关系求出水银柱高度h.

(1)初态:P1=P0-△h=76-4=72(cmHg),V1=LS=10S,T1=300K;

末态:P2=P0=76cmHg,V2=(L+0.5△h)S=12s,T2=?;

根据气体方程得:

P1V1

T1=

P2V2

T2

代入得:

[72×10/300=

76×12

T2]

解得:T2=380K,t2=107℃

(2)气体作等温变化 P3=P0=76cmHg,V3=L′S

根据玻意耳定律可得:

P1V1=P3V3

代入解得:L′=9.47cm

由几何关系得,h=△h+2(L-L′)=5.06cm

答:①若对封闭气体缓慢加热,为了使左、右两管中的水银面相平,温度需升高到107°C.

②保持27°C不变,为了使左、右两管中的水银面相平,需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱高度h为5.06cm.

点评:

本题考点: 理想气体的状态方程.

考点点评: 能用静力学观点确解决各处压强的关系.

要注意研究过程中哪些量不变,哪些量变化,选择合适的气体实验定律解决问题.

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