一足夠高的直立氣缸上端開口，用一個厚度不計的光滑活塞封閉了一段高為80 cm的氣柱，氣缸側(cè)壁通過一個小開口與U形管相連，開口離氣缸底部的高度為70 cm，開口管內(nèi)及U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計。已知圖示狀態(tài)時氣體的溫度為7℃，U形管內(nèi)水銀面的高度差h1=5cm，大氣壓強為p0=1.0×105 Pa不變，水銀的密度ρ=13.6×103 kg/m3，取g＝10m/s2。求：
（1）現(xiàn)在活塞上添加沙粒，同時對氣缸內(nèi)的氣體加熱，始終保持活塞的高度不變，當(dāng)氣體的溫度緩慢升高到37℃時，U形管內(nèi)水銀的高度差為多少？
（2）停止添加沙粒，讓氣缸內(nèi)的氣體逐漸冷卻，那么當(dāng)氣體的溫度至少降為多少℃時，U形管內(nèi)兩側(cè)的水銀面變?yōu)橐粯痈撸?/div>
解：（1）因為活塞的位置保持不變，所以氣缸內(nèi)的氣體近似做等容變化
由
可得＝
（2）氣體溫度下降時，氣體的體積會減小，當(dāng)活塞向下移動到開口下方時，U形管的兩臂均與大氣相通，兩側(cè)液面變?yōu)橐粯痈�，在此前氣體做等壓變化
由
可得
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?長寧區(qū)二模）如圖所示，一足夠高的直立氣缸上端開口，用一個厚度不計的活塞封閉了一段高為90cm的氣柱，活塞的橫截面積為0.01m2，活塞與氣缸間的摩擦不計，氣缸側(cè)壁通過一個密封接口與U形管相通，密封接口離氣缸底部的高度為70cm，氣缸與U形管相通處氣體體積忽略不計．在圖示狀態(tài)時氣體的溫度為17℃，U形管兩支管水銀面的高度差h1為6cm，右支管內(nèi)水銀面到管口的高度為20cm，大氣壓強p0=1.0×105Pa保持不變，水銀的密度ρ=13.6×103kg/m3．求：
（1）活塞的重力；
（2）現(xiàn)在將U形管右支管開口端用橡皮塞（厚度不計）封住，并在活塞上添加沙粒，同時對氣缸內(nèi)的氣體緩緩加熱，讓活塞高度始終不變．當(dāng)氣體溫度升高到57℃時，不再加沙粒，同時停止對氣體加熱，這時U形管兩支管內(nèi)水銀面的高度差h2變?yōu)槎嗌�？（氣缸�?nèi)氣體溫度變化不影響U形管）
（3）保持上題中的沙粒質(zhì)量不變，讓氣缸內(nèi)的氣體逐漸冷卻，那么當(dāng)氣體的溫度至少降為多少℃時，U形管內(nèi)的水銀開始流動？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?嘉定區(qū)二模）一足夠高的直立氣缸上端開口，用一個厚度不計的活塞封閉了一段高為80cm的氣柱，活塞的橫截面積為0.01m2，活塞與氣缸間的摩擦不計．氣缸側(cè)壁通過一個開口與U形管相連，開口離氣缸底部的高度為70cm，開口管內(nèi)及U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計．已知圖所示狀態(tài)時，氣體的溫度為7 0C，U形管內(nèi)水銀面的高度差h1=5cm．大氣壓強p0=1.0×105 Pa保持不變．水銀的密度ρ=13.6×103 kg/m3．
求：（1）活塞的重力．
（2）現(xiàn)在活塞上添加沙粒，同時對氣缸內(nèi)的氣體加熱，始終保持活塞的高度不變，此過程緩慢進行，當(dāng)氣體的溫度升高到37℃時，U形管內(nèi)水銀的高度差為多少？
（3）保持上題中的沙粒質(zhì)量不變，讓氣缸內(nèi)的氣體逐漸冷卻，那么當(dāng)氣體的溫度至少降為多少時，U形管內(nèi)的水銀面變?yōu)橐粯痈撸?/div>

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?商丘二模）一足夠高的直立氣缸上端開口，用一個厚度不計的活塞封閉了一段高為80cm的氣柱，活塞的橫截面積為0.01m2，活塞與氣缸間的摩擦不計，氣缸側(cè)壁通過一個開口與U形管相連，開口離氣缸底部的高度為70cm，開口管內(nèi)及U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計．已知如圖所示狀態(tài)時氣體的溫度為7 0C，U形管內(nèi)水銀面的高度差h1=5cm，大氣壓強p0=1.0×105 Pa保持不變，水銀的密度
m
q
=
3
E
g
=13.6×103 kg/m3．求：
①活塞的重力．
②現(xiàn)在活塞上添加沙粒，同時對氣缸內(nèi)的氣體加熱，始終保持活塞的高度不變，此過程緩慢進行，當(dāng)氣體的溫度升高到37℃時，U形管內(nèi)水銀的高度差為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)一足夠高的直立氣缸上端開口，用一個厚度不計的光滑活塞封閉了一段高為80cm的氣柱，氣缸側(cè)壁通過一個小開口與U形管相連，開口離氣缸底部的高度為70cm，開口管內(nèi)及U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計．已知圖示狀態(tài)時氣體的溫度為7℃，U形管內(nèi)水銀面的高度差h1=5cm，大氣壓強為p0=1.0×105 Pa不變，水銀的密度ρ=13.6×103 kg/m3，取g=10m/s2．求：
（1）現(xiàn)在活塞上添加沙粒，同時對氣缸內(nèi)的氣體加熱，始終保持活塞的高度不變，當(dāng)氣體的溫度緩慢升高到37℃時，U形管內(nèi)水銀的高度差為多少？
（2）停止添加沙粒，讓氣缸內(nèi)的氣體逐漸冷卻，那么當(dāng)氣體的溫度至少降為多少℃時，U形管內(nèi)兩側(cè)的水銀面變?yōu)橐粯痈撸?/div>

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)[物理--選修3-3]
（1）以下說法中正確的是
 

A．熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運動的無序性減小的方向進行
B．在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能一定增加
C．布朗運動是在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運動
D．水可以浸潤玻璃，但是不能浸潤石蠟，這個現(xiàn)象表明一種液體是否浸潤某種固體與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系
（2）一足夠高的直立氣缸上端開口，用一個厚度不計的活塞封閉了一段高為80cm的氣柱，活塞的橫截面積為0.01m2，活塞與氣缸間的摩擦不計，氣缸側(cè)壁通過一個開口與U形管內(nèi)的氣體體積忽略不計，已知右圖所示狀態(tài)時氣體的溫度為7℃，U形管內(nèi)水解面的高度差h1=5cm，大氣壓強P0=1.0×105Pa保持不變，水銀的密度
ρ=13.6×103kg/m3，g=10m/s2．
求：①活塞的重力；
②現(xiàn)在活塞上添加沙粒，同時對氣缸內(nèi)的氣體加熱，始終保持活塞的高度不變，此過程緩慢進行，當(dāng)氣體的溫度升高到37℃時，U形管內(nèi)水銀面的高度差為多少？

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