新課標(biāo)教科版3-3選修三31氣體實(shí)驗(yàn)定律同步試題2-展示頁
2024-12-13 09:22本頁面
【正文】 一個(gè)水銀槽中，使管口到水銀面的距離恰好是管長(zhǎng)的一半，如圖 13－ 21 所示，求水銀進(jìn)入管中的高度是多少？已知大氣壓強(qiáng)是 105Pa． 解析： 管中的空氣在管插入水銀槽前： p1＝ p0 V1＝ LS 在插入水銀槽后： p2＝ p0＋ρ g(L/2－ h)由于變化前后溫度不變，所以可根據(jù)玻意耳定律求解，即： p1V1＝ p2V2 105 1 S＝ [ 105＋ (－ h) 104](1－ h)S h＝ 2m 或 h＝ 因?yàn)楣荛L(zhǎng)只有 100cm， 2m顯然不合題意，所以水銀進(jìn)入管中的高度是 25cm． 點(diǎn)撥： 本題雖然是求“水銀進(jìn)入管中的高度”．而解題中所研究的對(duì)象卻是管中的空氣，題目敘述中對(duì)氣體的第一狀態(tài)一帶而過，而突出說明第二狀態(tài)，解題時(shí)最好把兩種狀態(tài)都畫出來，并把兩種狀態(tài)的參量對(duì)應(yīng)地列出， 【例 8】 如圖 13－ 22 所示，粗細(xì)均勻的 U 形玻璃管，右端開口，左端封閉，管內(nèi)用水銀將一部分空氣封閉在管中，開口朝上豎直放置時(shí)，被 封 閉的空氣柱長(zhǎng)24cm，兩邊水銀高度差為 15cm，若大氣壓強(qiáng)為 75cmHg，問再向開口端倒入長(zhǎng)為46cm 的水銀柱時(shí)，封閉端空氣柱長(zhǎng)度將是多少？ 解析： 倒入水銀前對(duì)封閉端的氣體有： V1＝ SL1＝ 24S p1＝ 75－ 15＝ 60cmHg 倒入水銀后，左端水銀面將上升，右端水銀面將下降，設(shè)左端水銀面上升 x，則此時(shí)封閉端 氣柱長(zhǎng) L2＝ L1－ x＝ 24－ x 此時(shí)兩邊水銀面的高度差Δ h2＝ 46－ (15＋ 2x)＝ 2L2－ 17[來源 :學(xué)科網(wǎng) ZXXK] 此時(shí)封閉端氣體的壓強(qiáng)為： p2＝ 75＋Δ h2＝ 58＋ 2L 2 根據(jù)玻意耳定律 p1V1＝ p2V2得 24 60＝ L2 (58＋ 2L2)即 L22＋ 29L2－ 720＝ 0 解得： L2＝－ 45cm(舍去 )， L2＝ 16cm． 點(diǎn)撥： 確定兩邊水銀面的高度差以及由高度差求被封氣體的壓強(qiáng)是解答本題的關(guān)鍵． 【例 9】 將兩端開口的長(zhǎng) 60cm 的玻璃管豎直插入水銀中 30cm，將上端開口封閉，而后豎直向上將管從水銀中提出，再將管口豎直向上，若大氣壓強(qiáng)
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