综合题9.0分
物理

20.如图所示,一竖直放置的、长为L的细管下端封闭,上端与大气(视为理想气体)相通,初始时管内气体温度为T1。现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭,该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出,平衡后管内上下两部分气柱长度比为l∶3。若将管内下部气体温度降至T2,在保持温度不变的条件下将管倒置,平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐(没有水银漏出)。已知,大气压强为,重力加

速度为g。求水银柱的长度h和水银的密度

正确答案及相关解析

正确答案

(2) 

解析

(2)设管内截面面积为S,初始时气体压强为,体积为      (1分)

注入水银后下部气体压强为                             (1分)

体积为                                             (1分)

由玻意耳定律有:  (1分。说明:未经上面的分析而直接写出该式,只要正确给4分)

将管倒置后,管内气体压强为                      (1分)

体积为                                                (1分)

由理想气体状态方程有:                  (1分)

解得:

考查方向

本题主要考查了查理定律,玻意尔定律,理想气体状态方程,热力学第一定律、内能。

解题思路

2、根据玻意耳定律和理想气体状态方程列方程求解h。

易错点

2、注入水银后下部气体压强为而将管倒置后,管内气体压强为一个加一个减这一点易错。