(2014?嘉定区二模)一根两端开口的长玻璃管竖直插入水银槽中并固定,如图所示.管内径横截面积为S,管中
(2014?嘉定区二模)一根两端开口的长玻璃管竖直插入水银槽中并固定,如图所示.管内径横截面积为S,管中有一轻质光滑活塞,活塞下方封闭L长度、热力学温度为To的气柱,当活...
(2014?嘉定区二模)一根两端开口的长玻璃管竖直插入水银槽中并固定,如图所示.管内径横截面积为S,管中有一轻质光滑活塞,活塞下方封闭L长度、热力学温度为To的气柱,当活塞上放一个质量为m的小砝码后,达到平衡时管内外水银面的高度差为mρSmρS;然后对气体加热,使气柱长度恢复到L,此过程中气体的温度升高了mgP0SmgP0S.(已知外界大气压为p0,水银密度为ρ).
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被封闭气体的初状态为
P1=P0
V1=LS
在活塞上放一个质量为m的小砝码后,根据活塞受力平衡得:
mg+P2S=P0S 解得:P2=P0+
①
设达到平衡时管内外水银面的高度差为h,
则P2=P0+ρgh ②
①②联立得:h=
气体的状态体积变为
V2=L2S
根据玻意耳定律,
P2L2S=P1LS ③
气体加热,使气柱长度恢复到L过程等压变化,
由盖?吕萨克定律:
=
④
①③④联立得:
T=(1+
)T0
此过程中气体的温度升高了
△t=T-T0=(1+
)T0?T0=
T0
故答案为:
,
T0.
P1=P0
V1=LS
在活塞上放一个质量为m的小砝码后,根据活塞受力平衡得:
mg+P2S=P0S 解得:P2=P0+
mg |
S |
设达到平衡时管内外水银面的高度差为h,
则P2=P0+ρgh ②
①②联立得:h=
m |
ρS |
气体的状态体积变为
V2=L2S
根据玻意耳定律,
P2L2S=P1LS ③
气体加热,使气柱长度恢复到L过程等压变化,
由盖?吕萨克定律:
L2S |
T0 |
LS |
T |
①③④联立得:
T=(1+
mg |
P0S |
此过程中气体的温度升高了
△t=T-T0=(1+
mg |
P0S |
mg |
P0S |
故答案为:
m |
ρS |
mg |
P0S |
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