如图所示,内径均匀的导热*能良好的“U”形玻璃管竖直放置,横截面积S=5cm2,右侧管上端封闭,左侧管上端开口...
问题详情:
如图所示,内径均匀的导热*能良好的“U”形玻璃管竖直放置,横截面积S=5cm2,右侧管上端封闭,左侧管上端开口,内有用细线栓住的活塞.两管中均封入长L=11cm的空气柱A和B,活塞上、下表面处的气体压强均为p=76cm水银柱产生的压强,这时两管内的水银面的高度差h=6cm.环境温度恒定,现将活塞用细线缓慢地向上拉,使两管内水银面相平,则: ①此过程中活塞向上移动的距离h′是多少? ②此过程中空气柱B内的气体对外界做______(填“正功”或“负功”),气体将______(填“吸热”或放热”).
【回答】
解:①对于B端气体: 初态时有: 压强 pB1=pA1-6cmHg,而pA1=76cmHg,
解得,pB1=70cmHg 体积 VB1=LS 末态时有:VB2=(L+)S 根据玻意耳定律得:pB1VB1=pB2VB2; 得 pB2==cm=55cmHg. 对于A端气体: 初态:pA1=76cmHg,VA1=LS 末态:pA2=pB2=55cmHg,VA2=L′S 根据玻意耳定律得:pA1VA1=pA2VA2; 解得:L′S===15.2S 即L′=15.2cm 故活塞向上移动的距离为 x=L′-L+h=15.2cm-11+3cm=7.2cm ②此过程中空气柱B内的气体体积增大,气体对外界做正功.温度不变,则其内能不变,根据热力学第一定律分析可知,该气体一定吸收热量.
知识点:专题九 热学部分
题型:计算题
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