问题标题:
(2012•崇明县二模)U形均匀玻璃管,右端封闭,左端开口处有一重力不计、可自由移动的活塞,中间的水银柱将空气分成A、B两部分,其各部分的长度如图所示,活塞的截面积为5.0×10-5m2.
问题描述:
(2012•崇明县二模)U形均匀玻璃管,右端封闭,左端开口处有一重力不计、可自由移动的活塞,中间的水银柱将空气分成A、B两部分,其各部分的长度如图所示,活塞的截面积为5.0×10-5m2.当时大气压强p0=75cmHg、气温t0=87℃时,1cmHg=1.33×108Pa.试求:
(1)A部分气体的压强.
(2)保持气体温度不变,用细杆向下推活塞,至管内两边汞柱高度相等,此时A部分气体压强?细杆对活塞的推力大小.
(3)若不用外力推动活塞,而使两部分气体温度均下降到t1=-3℃,活塞将移动的距离.
安晨光回答:
(1)右端气体的压强:PA=P0+ρgh=(75+25)cmHg=100cmHg
(2)当两边汞柱高度相等时,右端气柱V′=17.5s
由公式:PAVA=PA′VA′
代入数据得:PA′=171.4cmHg
左端气柱:PB′=PB′
活塞受力平衡,F+P0s=PB′s
代入数据得:F=(PB′-P0)s=6.4N
(3)左端的气体做等压变化,T1=360K,B=4s,T2=270K
由公式:V
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