如圖所示為一均勻薄壁U形管,左管上端封閉,右管開 口且足夠長,管的橫截面積為S,內(nèi)裝有密度為p的液體.右管 內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上,卡口與左管上端等 高,活塞與管壁間無摩擦且不漏氣.溫度為T。時,左、右管內(nèi)液 面等高,兩管內(nèi)空氣柱(可視為理想氣體)長度均為L,壓強均 為大氣壓強P0,重力加速度為g,現(xiàn)使左、右兩管溫度同時緩慢 升高,在活塞離開卡口上升前,左右兩管液面保持不動.求:

①溫度升高到T1為多少時,右管活塞開始離開卡口上升;

②溫度升高到T2為多少時,兩管液面高度差為L.

解: ①活塞剛離開卡口時,對活塞mg + p 0S= p 1Sp 1 = p 0 +   (2分) 

兩側(cè)氣體體積不變 右管氣體= T1=T0(1+ )   (2分)

②左管內(nèi)氣體,V2= S  P2= p 0 + +rgL(2分)

應用理想氣體狀態(tài)方程= (2分)

T2 = p 0 + +rgL)(1分)

 

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相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示為一均勻薄壁U形管,左管上端封閉,右管開口且足夠長,管的橫截面積為S,內(nèi)裝有密度為ρ的液體.右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上,卡口與左管上端等高,活塞與管壁間無摩擦且不漏氣.溫度為
T
 
0
時,左、右管內(nèi)液面等高,兩管內(nèi)空氣柱(可視為理想氣體)長度均為L,壓強均為大氣壓強
p
 
0
,重力加速度為g,現(xiàn)使左、右兩管溫度同時緩慢升高,在活塞離開卡口上升前,左右兩管液面保持不動.求:
①溫度升高到
T
 
1
為多少時,右管活塞開始離開卡口上升;
②溫度升高到
T
 
2
為多少時,兩管液面高度差為L.

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科目:高中物理 來源:2014屆貴州省高三第二次月考理科綜合物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示為一均勻薄壁U形管,左管上端封閉,右管開口且足夠長,管的橫截面積為S=1×10-4 m2,內(nèi)裝水銀,右管內(nèi)有一質(zhì)量為m=0.1 kg的活塞擱在固定卡口上,卡口比左管上端高出L=20 cm,活塞與管壁間非常密封且無摩擦,右管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氣體.起初溫度為t0=27 ℃時,左、右管內(nèi)液面高度相等,且左管內(nèi)充滿水銀,右管內(nèi)封閉氣體的壓強為p1=p0=1.0×105 Pa=75 cmHg.現(xiàn)使右管內(nèi)氣體溫度逐漸升高,求:

①溫度升高到多少K時,右管活塞開始離開卡口上升?

②溫度升高到多少K時,活塞上升到離卡口4 cm處?

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為一均勻薄壁U形管,左管上端封閉,右管開口且足夠長,管的截面積為S,內(nèi)裝有密度為r 的液體。右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上,卡口與左管上端等高,活塞與管壁間無摩擦且不漏氣。溫度為T0時,左、右管內(nèi)液面等高,兩管內(nèi)空氣柱長度均為L,壓強均為大氣壓強P0,重力加速度為g,F(xiàn)使左右兩管溫度同時緩慢升高,在活塞離開卡口上升前,左右兩管液面保持不動。求:

①右管活塞剛離開卡口上升時,右管封閉氣體的壓強P1

②溫度升高到T1為多少時,右管活塞開始離開卡口上升;

③溫度升高到T2為多少時,兩管液面高度差為 L。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012江西重點中學聯(lián)盟第一次聯(lián)考)如圖所示為一均勻薄壁U形管,左管上端封閉,右管開口且足夠長,管的截面積為S,內(nèi)裝有密度為r 的液體。右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上,卡口與左管上端等高,活塞與管壁間無摩擦且不漏氣。溫度為T0時,左、右管內(nèi)液面等高,兩管內(nèi)空氣柱長度均為L,壓強均為大氣壓強P0,重力加速度為g,F(xiàn)使左右兩管溫度同時緩慢升高,在活塞離開卡口上升前,左右兩管液面保持不動。求:

①右管活塞剛離開卡口上升時,右管封閉氣體的壓強P1;

②溫度升高到T1為多少時,右管活塞開始離開卡口上升;

③溫度升高到T2為多少時,兩管液面高度差為 L。

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