33热学计算题.doc
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1、一、玻璃管分类(一)翻转玻璃管类12011年新课标(2)(9分)如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长=66cm的水银柱,中间封有长=6.6cm的空气柱,上部有长=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为=70cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气。2如图所示,左端封闭,右端开口的均匀U型管中用水银封有一段长150mm的空气柱。左臂总长为250mm,右臂足够长。如果将管的开口变为竖直向下,求空气柱的长度。(设大气压为750mmHg)(二)加减水银类3(
2、10分)如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上侧与大气相通,下端开口处开关K关闭,A侧空气柱的长度为l=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm,现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧的高度差为h1=10.0cm时,将开关K关闭,已知大气压强P0=75.0cmHg。(1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度(2)此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长度4如图所示,均匀薄壁U形管左管上端封闭,右管开口且足够长,管内水银柱封住A部分气体,当A部分气柱的温度为300K时,左、右两管内水银面等高,A气柱的长度,大气压强为75cmHg(1)
3、现使A气体的温度缓慢升高,当温度升高到多少K时,左管水银面下降2、5cm?(2)如果A内气体的温度在情况下升高后保持不变,在右管内加入多长的水银,可以使A管的水银面重新回到原位置。(三)玻璃管插入水银槽5. 如图9,一端封闭的均匀细玻璃管,管口朝下竖直插入横截面积较大的水银槽中,管中的水银面比管外水银面高出4cm,管中气柱长19cm,若要使管内外的水银面齐平,那么应怎样移动玻璃管,要移动多少?(大气压强为76cmHg)6(2009)如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,右管内气体柱长为39cm,中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭,再将左管竖直插入水银
4、槽中,设整个过程温度不变,稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm,求: (1)稳定后右管内的气体压强p;(2)左管A端插入水银槽的深度h。(大气压强p076cmHg)(四)双封闭系统的玻璃管7如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l125.0 cm的空气柱,中间有一段长为l225.0 cm的水银柱,上部空气柱的长度l340.0 cm。已知大气压强为p075.0cmHg。现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l120.0 cm。假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离。8如图所示,U形管两臂粗细不等,开口向上,右端封闭的粗管横截
5、面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76cmHg。左端开口管中水银面到管口距离为11cm,且水银面比封闭管内高4cm,封闭管内空气柱长为11cm。现在开口端用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变,试求:粗管中气体的最终压强; 活塞推动的距离。(五)忽略玻璃管内气体变化的9(2001)如图所示,一定量气体放在体积为V0的容器中,室温为T0300K有一光滑导热活塞 C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积是A室的两倍,A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),两边水银柱高度差为76cm,右室容器中连接有一阀门K,可与大气相通。(
6、外界大气压等于76cm汞柱)求:(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?(2)打开阀门K后将容器内的气体从300 K分别加热到400 K和540 K,U形管内两边水银面的高度差各为多少?10(9分)如图,由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0C的水槽中,B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空,B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。(1)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位);(2)将右侧水槽的水从0C加热到一定温度时,U形管内左右水银
7、柱高度差又为60mm,求加热后右侧水槽的水温。二、汽缸类(一)单活塞11(9分)有一个高度为h0.6m的金属容器放置在水平地面上,容器内有温度为t127 的空气,容器左侧壁有一阀门距底面高度为h1=0.3m,阀门细管直径忽略不计容器内有一质量为m5.0 kg的水平活塞,横截面积为S20 cm2,活塞与容器壁紧密接触又可自由活动,不计摩擦,现打开阀门,让活塞下降直至静止并处于稳定状态。外界大气压强为p01.0105 Pa.阀门打开时,容器内气体压强与大气压相等,g取10 m/s2。求:(1)若不考虑气体温度变化,则活塞静止时距容器底部的高度h2;(2)活塞静止后关闭阀门,对气体加热使容器内气体温
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