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  • （2013?宝鸡三模）粗细均匀的U形管竖直放置，右端封闭，左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞，管内水银把气体分隔成A、B两部分．当大气压强为P0=75cmHg、温度为t0=27℃时，管内水银面在同一高度，两部分气体的长度均为L0=20cm．（1）现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm．求活塞上升的高度L；（2）然后固定活塞，对左管气体加热．则当左管内气体温度为多少摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      （2013?宝鸡三模）粗细均匀的U形管竖直放置，右端封闭，左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞，管内水银把气体分隔成A、B两部分．当大气压强为P0=75cmHg、温度为t0=27℃时，管内水银面在同一高度，两部分气体的长度均为L0=20cm．
      （1）现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm．求活塞上升的高度L；
      （2）然后固定活塞，对左管气体加热．则当左管内气体温度为多少摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．

      试题解答

      见解析
      解：（1）对B管中气体，发生等温变化，根据玻意耳定律得：PP0L0=PB（L0+0.5h）
      代入解得，P      B=60cmHg
      此时A管中气体压强为P      A=PB-h=50cmHg
      对A管中气体，根据玻意耳定律得：P      0L0=PALA，
      代入L      A=30cm
      故活塞上升的高度L=L      A-L0+0.5h=15cm
      （2）固定活塞，对左管气体加热．对A管中气体，根据理想气体状态方程得
      P0L0
      T0
      =
      P0(LA+0.5h)
      T

      代入，得
      20
      27+273
      =
      30+5
      t+273

      解得，t=252℃
      答：
      （1）现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm．活塞上升的高度L是15cm
      （2）当左管内气体温度为252摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．
      标签
      选修3-3鲁科版解答题高中物理

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