A端封閉，B端開口的玻璃管豎直地浮在水面上，如圖甲所示，管中封閉有一定量的理想氣體．已知玻璃管的質(zhì)量為m=l00g，橫切面積S=2cm2，水面以上部分的長度為b=4cm，大氣壓強P0=105Pa，管內(nèi)氣體的溫度為21℃，玻璃管的厚度不計，管內(nèi)氣體質(zhì)量不計．現(xiàn)在將玻璃管緩慢地壓入水中，使玻璃管的A端在水面下離水面H=30cm，如圖乙所示，撤去壓力后，要使玻璃管能在這一位置保持懸浮狀態(tài)，應(yīng)將管中氣體的溫度變成多少攝氏度？（設(shè)水的密度p=1.0×103kg/m3不變，取g=10m/s2）
甲圖中玻璃管漂浮，由平衡條件得：ρgSh=mg （h為水面下空氣柱的長度），代入數(shù)據(jù)解得：h=0.5m，
乙圖中玻璃管懸浮，由平衡條件得：ρgSh′=mg，此時空氣柱長度h′=0.5m，
以管內(nèi)氣體為研究對象，p1=p0+ρgh，V1=S（h+b），T1=273+21=294K，p2=p0+ρg（H+h′），V2=Sh′，
由理想氣體狀態(tài)方程得：
p1V1
T1
=
p2V2
T2
，
代入數(shù)據(jù)解得：T2=280K，
即為：t2=7℃；
答：應(yīng)將管中氣體的溫度變成7攝氏度．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

[物理--選修3-3]
（1）下列說法正確的是______
A．溫度低的物體內(nèi)能小
B．外界對物體做功時，物體的內(nèi)能一定增加
C．溫度低的物體分子運動的平均動能小
D．一定質(zhì)量的100℃的水吸收熱量后變成100℃的水蒸氣，則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能
E．物體吸收熱量后，內(nèi)能一定增加
（2）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B．此過程中，氣體壓強p=1.0×105Pa，吸收的熱量Q=7.0×102J，求此過程中氣體內(nèi)能的增量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，左端封閉，右端開口，左端用水銀封閉著長L=10cm的理想氣體，當(dāng)溫度為27℃時，兩管水銀面的高度差△h=2cm．設(shè)外界大氣壓為1.0×105Pa（即75cmHg）．為了使左、右兩管中的水銀面相平，求：
（ⅰ）若對封閉氣體緩慢加熱，溫度需升高到多少℃？
（ⅱ）若溫度保持27℃不變，需從右管的開口端再緩慢注入多少高度的水銀柱？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在導(dǎo)熱的圓筒形的氣缸內(nèi)，如圖所示，活塞的質(zhì)量為m=5㎏，橫截面積為S=50cm2，活塞可沿氣缸壁無摩擦滑動且不漏氣．開始時氣缸水平放置，活塞距氣缸底的距離l=33cm．大氣壓強P0=1.0×105Pa，保持溫度不變，將氣缸從水平位置緩慢地豎直立起，求穩(wěn)定后活塞下移的距離△l．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，內(nèi)徑均勻的彎曲玻璃管ABCDE兩端開口，AB、CD段豎直，BC、DE段水平，AB=100cm，BC=40cm，CD=50cm，DE=60cm．在水平段DE內(nèi)有一長10cm的水銀柱，其左端距D點10cm．在環(huán)境溫度為300K時，保持BC段水平，將玻璃管A端緩慢豎直向下插入大水銀槽中，使A端在水銀面下10cm．已知大氣壓為75cmHg且保持不變
（1）若環(huán)境溫度緩慢升高，求溫度升高到多少K時，水銀柱剛好全部溢出；
（2）若環(huán)境溫度緩慢降低，求溫度降低到多少K時，水銀柱剛好全部進(jìn)入CD段．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，其P-
1
v
圖象為傾斜直線，氣體溫度變化是（　�。�
A．逐漸升高B．逐漸降低
C．可能不變D．可能先升高后降低

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩個截面積不等、可導(dǎo)熱的氣缸A、B豎直放置，它們的底部由一細(xì)管連通（忽略細(xì)管的容積）．兩氣缸內(nèi)各有一個活塞，質(zhì)量分別為mA=3m和mB=m，活塞與氣缸之間無摩擦，活塞的下方為理想氣體，上方為真空．當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時，兩活塞位于同一高度h，則兩個活塞的橫截面積之比SA：SB=______．若在兩個活塞上同時分別放一質(zhì)量為2m的物塊，當(dāng)系統(tǒng)再次達(dá)到平衡后，給氣體緩緩加熱，使氣體的溫度由T0緩慢上升到T．在加熱氣體的過程中，氣體對活塞所做的功為______（假定氣體狀態(tài)變化的過程中，物塊及活塞不會碰到氣缸頂部）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

晶體在熔解過程中吸收的熱量主要用于（　　）
A．破壞晶體結(jié)構(gòu)，增加分子動能
B．破壞晶體結(jié)構(gòu)，增加分子勢能
C．破壞晶體結(jié)構(gòu)，同時增加分子勢能和增加分子動能
D．破壞晶體結(jié)構(gòu)，既不增加分子勢能，也不增加分子動能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于固體和液體的性質(zhì)，以下說法正確的是
A．液體分子沒有固定的平衡位置，與晶體微觀結(jié)構(gòu)類似
B．液體分子沒有固定的平衡位置，與非晶體微觀結(jié)構(gòu)類似
C．固體分子有固定的平衡位置，與非晶體微觀結(jié)構(gòu)類似
D．固體分子有固定的平衡位置，與晶體微觀結(jié)構(gòu)不同

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