如图所示,一个上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66 cm的水银柱,中间封有长l2=6.6 cm的空气柱,上部有长l3=44 cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强p0=76 cmHg,如果使玻璃管绕底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)(结果保留两位有效数字)
如图所示,一个汽缸竖直放在水平地面上,缸体的质量M=10kg,活塞的质量m=4 kg,活塞的横截面积S=2×10-3 m2,活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体,下面有气孔O与外界相通,大气压强p0=1.0×105 Pa。活塞下面与劲度系数k=2×103 N/m的轻弹簧相连,当汽缸内气体温度为127℃时弹簧为自然长度,此时缸内气柱长度L1=20 cm,取g=10 m/s2,活塞不漏气且与缸壁无摩擦。
(1) 当缸内气柱长度L2=24 cm时,求缸内气体的温度。
(2) 缸内气体温度上升到T0以上,气体将做等压膨胀,求T0。
如图所示,倾斜的玻璃管长L=57cm,一端封闭、另一端开口向上,倾角θ=30°。有4cm长的水银柱封闭着45cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33 ℃,大气压强p0=76 cmHg。
(1)将璃管缓慢加热,若有2 cm水银柱逸出,则温度需要升高到多少?
(2)若让玻璃管沿倾斜方向向上以a=2 m/s2做匀加速直线运动,则空气柱长度为多少?
如图所示,两端开口的气缸水平固定,A、B是两个厚度不计的活塞,可在气缸内无摩擦滑动,面积分别为S1=20 cm2,S2=10 cm2。它们之间用一根细杆连接,B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量M=2 kg的重物C连接,静止时气缸中的气体温度T1=600 K,气缸两部分的气柱长均为L,已知大气压强P0=1×105 Pa,取g=10 m/s2,缸内气体可看成理想气体。
(1)活塞静止时,求气缸内气体的压强。
(2)若降低气内气体的温度,当活塞A缓慢向右移动L时,求气缸内气体的温度。
利用如图装置可测量大气压强和容器的容积。步骤如下:
① 将倒U形玻璃管A的一端通过橡胶软管与直玻璃管B连接,并注入适量的水,另一端插入橡皮塞,然后塞住烧瓶口,并在A上标注此时水面的位置K;再将一活塞置于10ml位置的针筒插入烧瓶,使活塞缓慢推移至0刻度位置;上下移动B,保持A中的水面位于K处,测得此时水面的高度差为17.1cm。
② 拔出橡皮塞,将针筒活塞置于0ml位置,使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口;然后将活塞抽拔至10ml位置,上下移动B,使A中的水面仍位于K,测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm。(玻璃管A内气体体积忽略不计,ρ=1.0×103kg/m3,取g=10m/s2)
(1)若用V0表示烧瓶容积,p0表示大气压强,△V示针筒内气体的体积,△p1、△p2表示上述步骤①、②中烧瓶内外气体压强差大小,则步骤①、②中,气体满足的方程分别为 、 。
(2)由实验数据得烧瓶容积V0= ml,大气压强p0= Pa。
(3)”倒U”形玻璃管A内气体的存在,相关误差分析正确的是( )
A.仅对容积的测量结果有影响 B.仅对压强的测量结果有影响
C. 对二者的测量结果均有影响 D.对二者的测量结果均无影响
某同学用如图所示注射器验证玻意耳定律。实验开始时在如图所示的注射器中用橡皮帽封闭了一定质量的空气。则:
(1) 若注射器上全部刻度的容积为V,用刻度尺测得全部刻度长为L,则活塞的横截面积可表示为 ;
(2) 测得活塞和框架的总质量是M,大气压强为P0,当注射器内气体处于某状态时,在框架左右两侧对称挂两个砝码,每个砝码质量为m,不计活塞与注射器管壁间摩擦,则稳定后注射器内气体的压强可表示为 ;
(3) 如右图中是不同小组的甲、乙两同学在同一温度下做实验时得到的P-(1/V)图。若两人实验时操作均正确无误,且选取坐标标度相同,那么两图线斜率不同的主要原因是 。