专题---理想气体状态方程计算题带答案

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理想气体状态方程计算题 1、如图所示，竖直放置的粗细均匀的 U 形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水 银面高度差为h = 19 cm ，封闭端空气柱长度为 L i = 40 cm.为了使左、右两管中的 水银面相平，（设外界大气压强 p o = 76 cmHg ，空气柱温度保持不 变）试问： ①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？此时封 闭端空气柱的长度是多少？②注入水银过程中，外界对封闭空
气做 ________ （填“正功” “负功” 或“不做功”），气体将 _____ （填“吸热”或“放热”）. 始温度为T °= 200 K ，外界大气压恒定不变为 p 0= 76 cmHg 。

现将玻璃管开口圭寸闭， 将系统温度升至 T = 400 K ，结果发现管中水银柱上升了 2 cm ，若空气可以看作理
想气体，试求：①升温后玻璃管内封闭的上下两部分空气的压强分别为多少
cmHg?
②玻璃管总长为多少？
5、如图所示为一简易火灾报警装置。

其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当 温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。

27 C 时，空气柱
长度L i 为20cm ，水银上表面与导线下端的距离 L ?为10cm ，管内水银柱的高度 h 为
8cm ，大气压强为75cm 水银柱高。

2、如图所示，U 形管右管横截面积为左管横截面积的 2倍，在左管内用水银封闭 一段长为26 cm 、温度为280 K 的空气柱，左、右两管水银面高度 差为
36 cm ，外界大气压为76 cmHg 。

若给左管的封闭气体加热， 使管内气柱长度变为 30 cm ，则此时左管内气体的温度为多少？
r
26 r rn
36 cdJd
t-
J
r —— （1 ）当温度达到多少C 时，报警器会报警？
（2）如果要使该装置在 87 C 时报警，则应该再往玻璃管 内注入多少cm 高的水银柱？ （ 3）如果大气压增
大,
则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？
3、如图所示为一可以测量较高温度的装置，左、右两壁等长的 U 形管内盛有温
度为0 C 的水银，左管上端开口，水银恰到管口，在封闭的右管上方有空气， 空气柱高h = 24 cm ，现在给空气柱加热，空气膨胀，挤出部分水银，当空气又 冷却到0 C 时，左边开口管内水银面下降了 H =5 空气被加热到的最高温度。

设大气压p 0 = 76 cmHg （ 右管始终有水银）。

6、如图，一粗细均匀的 U 形管竖直放置，A 侧上端封闭，B 侧上端与大气相通， 下端开口处开关 K 关闭；A 侧空气柱的长度1= 10.0 cm , B 侧水银面比 A 侧的高 h = 3.0 cm 。

现将开关K 打开，从U 形管中放出部分水银，
当两侧水银面的高度差
为h 1 = 10.0 cm 时将开关 K 关闭。

已知大气压强 p 0 = 75.0 cmHg 。

（1）求放出部分水银后 A 侧空气柱的长度；（2）此后再向B 侧注入水银, 使
A 、
B 两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度。

x fl
-4-
4、如图，一根粗细均匀的细玻璃管开口朝上竖直放置，玻璃管中有一段 长为
h = 24 cm 的水银柱封闭了一段长为 X 。

= 23 cm 的空气柱，系统初
7、如图所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长 L
=100 cm，其中有一段长h = 15 cm 的水银柱把一部分空气封闭在管中。

当管竖直放置时，封闭气柱A的长度L A = 50 cm。

现把开口端向下插入水银槽中，直至
A端气柱长L A'= 37.5 cm时为止，这时系统处于静止状态。

已知大气压强p o= 75 cmHg，整个过程中温度保持不变，试求槽内的水银进入管内的长度。

10、如图所示，两端开口、粗细均匀的长直U形玻璃管内由两段水银柱封闭着长
度为15 cm的空气柱，气体温度为300 K时，空气柱在U形管的左侧。

(1)若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地注入25 cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？
(2)为了使空气柱的长度恢复到15 cm，且回到原位置，可以向U形管内再注
入一些水银，并改变气体的温度，应从哪一侧注入长度为多少的水银柱？气体的温度变为多少？(大气压强P o= 75 cmHg，图中标注的长度单位均为cm)
8. 如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体
柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。

先
将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：(1 )稳定后右
管内的气体压强p ;
(2)左管A端插入水银槽的深度h。

(大气压强p o= 76cmHg )
9、如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分高度为20 cm , 内径很小，水平部分BC长14 cm。

一空气柱将管内水银分隔成左右两段。

大气压
强P o= 76cmHg。

当空气柱温度为T o= 273K、长为L D=
8cm时，BC管内左边水
银柱长2cm , AB管内水银柱长也为
2cm。

求：(1)右边水银柱总长是多
少?
(2)当空气柱温度升高到多少时, 部进入竖直管AB内？
(3)为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大，空气柱温度至少要升高到多少？
11、潜水员在进行水下打捞作业时，有一种方法是将气体充入被打捞的容
器，利用浮力使容器浮出水面•假设在深10 m的水底有一无底
铁箱倒扣在水底，铁箱内充满水，潜水员先用管子伸入容器内部，再用气泵
将空气打入铁箱内，排出部分水，如图6所示.已知铁箱质量为
560 kg ,
容积为1 m 3，水底温度恒为7 ° C ,外界大气压强恒为p o= 1 atm = 1.0 x 105 Pa , 水的密度为1.0 x 103 kg/m 3，忽略铁箱壁的厚度、铁箱的高度及打入空气的质量，求至少要打入多少体积的 1 atm、27 ° C的空气才可使铁箱浮起(g取10 m/s 2).
12、在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差△p与气泡半
2 (T
径r之间的关系为△ p = ，其中(r= 0.070 N/m。

现让水下
r
10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升。

已知大气压强p o = 1.0
x 105 Pa，水的密度p= 1.0 x 103 kg/m 3,重力加速度大小g = 10
m/s 2。

(i )求在水下10 m处气泡内外的压强差；
(ii )忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面
时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。

ru
左边的水银恰好全
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置，设温度不变，达到新的平衡后，求
B 部分的高度L 2
13 •如图所示，导热性能良好粗细均匀两端封闭的细玻璃管 ABCDEF 竖直放置。

AB 段和CD 段装有空气，BC 段和DE 段为水银，EF 段是真空，各段长度相同,
16.
如图所示，一个内壁光滑的圆柱形气缸，高度为
L 、底面积为S ,缸内有一个
质量为m 的活塞，封闭了一定质量的理想气体。

温度为热力学温标 To 时,
用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，气缸处于竖直状态，缸内气体 高为Lo 。

已知重力加速度为 g ，不计活塞厚度及活塞与缸体的摩擦，求：
① 采用缓慢升温的方法使活塞与气缸脱离，缸内气体的温度至少要升高到多少 K?
② 当活塞刚要脱离汽缸时，缸内气体的内能增加量为△
E ,则气体在活塞下移
的过程中吸收的热量为多少？
14、如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，
通过绝热活塞封闭着一定质量的理想
气体。

活塞的质量为 m ，横截面积为S ,与容器底部相距 h 。

现通过电热丝缓慢加 热气体，当气体吸收热量 Q 时，活塞上升高度 h ，此时气体的温度为 T 1。

已知大 气压强为
p o ，重力加速度为 g ,不计活塞与气缸的摩擦，求：
（1）加热过程中气
体的内能增加量。

（2）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢 添加砂粒，当添加砂粒的质
量为
时，活塞恰好回到原来的位
置，求此时气体的温度。

15.（9分）如图所示，可沿汽缸壁自由滑动的活塞将密封的圆筒形汽缸分隔成
A 、
B 两部分，活塞与汽缸顶部有一轻弹簧相连，当活塞位于汽缸底部时弹簧恰好
17.
图中系统由左右连个侧壁绝热、 底部、截面均为S
的容器组成。

左容器足够高，
上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。

两个容器的下端由可忽略容积的细管连 通。

容器内两个绝热的活塞 A 、B 下方封有氮气，B 上方封有氢气。

大气的压
强P 0，温度为T 0=273K ，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为 0.1
P 。

系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。

现将系统的底部浸入恒温热水槽中，
再次平衡时A 上升了一定的高度。

用外力将A 缓慢推回第一次平衡时的位置并固 定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为 0.8h 。

氮气和氢气均
可视为理想气体。

求
（i ）第二次平衡时氮气的体积； （ii ）水的温度。

18. （11）气缸长为L 1m （气缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截
无形变，开始时B 内有一定量的气体， A 是真空的，B 部分高度为L 1 10cm ，
此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等
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面积为S 100cm 2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为
即AB =BC =CD =DE =EF,管内AB 段空气的压强为 p ，环境温度为 T 。

（1）若要使DE 段水银能碰到管顶 F ,则环境温度至少需要升高到多少？ （2 ）若保持环境温度 T 不变，将管子在竖直面内缓慢地旋转 180。

使
在最下面，求此时管内两段空气柱的压强以及最低点
F 处的压强。

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可无摩擦滑动，仍使密封气
体温度升高1C,需吸收的热量
为Q 2.（1）Q l 和Q 2哪个大些？气体在定容下的比热容与在定
拉力最大值为F 500N ,求：①如果温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出?
②保持拉力最大值不变，气缸中气体温度至少为多少摄氏度时, 中
拉出？
压下的比热容为什么会不同？ （2）求在活塞可自由滑动时，密封气体
温度升高 1C, 活塞上升的高度h .
19.
某压缩式喷雾器储液桶的容量是 5.7 X 10- 3m 3 .往
桶内倒入4.2 X 10- 3m 3的药
液后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出。

如果每次能打进
2.5 X 10 -4m 3
的空气，要使喷雾器内空气的压强达到 4标准大气压应打气几
次？这个压强能 度不变）
20.
如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，
内部
横截面积为S = 0.01m 2,中间用两个活塞 A 和B 封住一
定质量的气体。

A 、B 都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气。

A 的质量不计,
B 的质量为M ,并与一劲度系数为 k = 5 X 103 N/m 的较长的弹簧相 连。

已
知大气压 P 0 = 1 X 105 Pa ，平衡时两活塞之间的距离
10 = 0.6
m ，现用力压 A ，使之缓慢向下移动一段距离后，保持平衡。

此时 用于压A
的力F = 500 N 。

求活塞A 下移的距离。

22.
有两个容积相等的玻璃
球形容器，用一根细玻璃管连通 ，容器内封闭着温度为
0°C 、压强为 「
.的理想气体。

现用冰水混合物使容
器
1的温度保持在
用水蒸气使容器 2的温度保持在100^求经过一段时 间后容器
内气体的压强 P 。

（不计容器的容积变化和细 玻璃管的体积，结果保留三位有效数字）
23. 如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管 的容积）。

两气缸各有一个活塞，质量分别为
m1和m2 （已知m1 = 3m , m2 =
2m ），活塞与气缸壁间无摩擦。

活塞的下方为理想气体，上方为真空。

环境温度 为T0,当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度
h.在两活塞上同时各放一质
量为m 的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度不变）
21. 如图4所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体，已 知容器横截面积为 S,活塞重为G ,大气压强为P 0.若活塞固定, 密封气 体温度升高1C 需吸收的热量为 Q 1;若活塞不固定，且 24.
太空中的宇航员都穿着一套与外界绝
热的航天服，它能为宇航员提供
合适的生存环境。

假如在地面上航天服内气压为
I atm ，气体的体积为 2L ,温
o 5
t 27 C ，大气压为P o 1 10 Pa 时，气柱长度为L o 0.4m .现缓慢拉动活塞,
II
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否使喷雾器内的药液全部喷完？（设大气压强为
1标准大气压，整个过程中温 才能将 ■:
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度为TO ,到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积达到最大 为4L 。

①试分析：宇航员由地面到太空的过程中，如果不采取任何措施，航天服 内气体内能变化情况如何？为使航天服内气体保持恒温， 应给内部气体制冷还是加
热？②为使航天服在最大体积时内部气压达到
0.9 atm ，温度为T0,可以通过补
充气体实现，则需向其内部补充温度为 To 、压强为I atm 的气体多少升？ 27. 一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为 3.0 X I0
-3m3。

用DIS 实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300K 和1.0 X
105Pa 。

推动活塞压缩气体，稳定后测得气体的温度和压强分别为
320K 和1.6
X 105Pa 。

（1）求此时气体的体积（2）保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体 压强变为8.0 X 104Pa ，求此时气体的体积。

25. 如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃
管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T 1。

现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方气体的压强达到 p °时, 28.如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管， A 端封闭，C 端开口,
活塞下方气体的体积为 V 1，此时活塞上方玻璃管的容积为 2 . 6V 1,活塞因
重力而产生的压强为 0. 5p 。

当活塞上方抽成真空时，
密封抽气孔,
然后对活塞下方的密封气体缓慢加热，直到活塞刚碰到玻璃管顶部 时停止加热。

求：①当活塞上方刚抽成真空时，活塞下方气体的体 积（设整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变）。

②当活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度。

AB=BC= L ,且此时A 、C 端等高。

平街时，管内水银总长度为 】，玻璃管AB 内 封闭有长为二的空气柱。

已知大气压强为'■汞柱高。

如果使玻璃管绕 B 点在竖直 平面内顺时针缓慢地转动至 BC 管水平，求此时AB 管内气体的压强为多少汞柱高 管内封入的气体可视为理想气体且温度不变。

26如图所示，放置在水平地面上一个高为
40cm 、质量为35kg
的金属容
器内密闭一些空气， 容器侧壁正中央有一阀门， 阀门细管直径不计.
活塞质量
为10kg ，横截面积为 60cm 2 .现打开阀门，让活塞下降直至静止.不计 摩擦，不考虑气体温度的变化，大气压强为
1.0 X 105Pa .活塞经过细管时
加速度恰为g .求： （1 ）活塞静止时距容器底部的高度；
（2 ）活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，是否能将金属容 器缓缓提离地面？（通过计算说明） 管中水银面与管口距离均为 12 cm ，大气压强
为=75 cmHg 。

现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一 活塞封闭并使活塞缓慢推入管中，
直至两管中水银面高度差
达6 cm 为止。

求活塞下移的距离。

（环境温度不变）
29.如图所示，两端开口的U 形玻璃管两边粗细不 同，粗管横截面积是细管的 2倍。

管中装入水银,
£
为0.2cm 2，吸管的有效长度为20cm，当温度为25C时，油柱离管口10cm。

①吸管上标刻温度值时，刻度是否均匀？说明理由
②计算这个气温计的测量范围
30. 某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上
的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击，该手表出厂时给出
的参数为：27 cC时表内气体压强为1.0 x 105Pa （常温下的大气压强值），当内、外压强差超过 6.0 x l04Pa时表盘玻璃将爆裂•当时登山运动员携带的温度计的读数是-21 C，表内气体体积的变化可忽略不计.
（1）通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？
（2）当时外界的大气压强为多少？
33. 一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S=
2 x 10-3m2，竖直插入水
面足够宽广的水中•管中有一个质量为m = o.4kg的活塞，封闭一段长度为 5 =66cm的气体，气体温度T0=300 K,如图所示.开始时，活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩擦.外界大气压强P0= 1.0 x 105Pa，水的密度p= 1.0 x 103kg/m3.试问：①开始时封闭气体的压强多大？
②现保持管内封闭气体温度不变，用竖直向上的力F缓慢地拉动活塞.当活塞
上升到某一位置时停止移动，此时F= 6.4N，则这时管内外水面高度差为多少？管
内气柱长度多大？
31. 一定质量的理想气体，经过如图所示的由A经B到C的状态变化.设状态A的
温度为400K.求：①状态C的温度Tc为多少K？②如果由A经B到C的状态变化的整个过程中，气体对外做了400J的功，气体的内能
增加了20J，则这个过程气体是吸收热量还是放
出热量？其数值为多少？
34. 某同学将广
口瓶开口向上放入77 C热水槽
中，待热平
衡后，用一个剥去蛋壳的熟鸡蛋（最粗处横
截面略大于
瓶口横截面，鸡蛋体积远小于广口瓶容积）恰好封住瓶口，
如图所示。

当热水槽中水温降低时，鸡蛋缓慢下落，水温降至42 C时，观察到鸡蛋即将落入瓶中。

已知大气压强
P o=1 . 0 x 105Pa，瓶口面积S=1 . 0x 10-3m2，熟鸡蛋重力为G=0 . 50N。

求：
①温度为42 C时广口瓶内的气体压强；
②当熟鸡蛋即将落入瓶中时受到瓶口的阻力。

32如图所示，向一个空的铝饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。

如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。

已知铝罐的容积是360cm 3,吸管内部粗细均匀，横截面积
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35. 一气象探测气球，在充有压强为1.00 atm（gp 76. 0 cmHg）、温度为27.0 0C的氦气时，体积为 3. 50 m 3。

在上升至海拔 5. 50 km高空的过程中，气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压38.0 cmHg ，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。

此后停止加热，保持咼度不变。

巳知在这一海拔咼度气温为
33.0 °C。

求：①氦气在停止加热前的体积；
②氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

36. 如图所示，为一气体温度计的结构示意图，储有一定质量理想气体的测温泡P
通过细管与水银压强计左臂A相连，压强计右管B和C之间通过软管相连，它们
强计左右A、C两管的
水银面恰好都位于刻度
尺的零刻度处，
当将测温泡浸没在某液体中时，移动右管
泡内气体体积不变，此时右管水银面的高度在15.0cm
刻度处.求：此时被测液体的温度（大气压强保持恒定）.
37. 如图所示，大气压强为p o，气缸绝热且水平固定，开有小孔的薄隔板将其分为
A、B两部分，光滑绝热活塞可自由移动。

初始时气缸内被封闭气体温度T, A、B 两部分体积相同。

加热气体，使A、B两部分体积之比为1:2;加热前后两个状态，气体压强 ___________ （填"增大、减小或不变”），并从微观上解释压强变化的原因。

求气体加热后的温度。

加热前后两个状态，气体内能如何变化，比较气体对外做的
功与吸收的热量大小关系。

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38. 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，面积分别
为S1= 20cm 2, S2=10cm 2，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为M的重物C连接，静止时气
缸中的空气压强P1=1.2atm，温度T1=600K，气缸两部分的气柱长均为L.已知大气压强P0=latm=l X
l05Pa,取g=10m/s 2,缸内空气可看作理想气体，不计摩擦.求：①重物C的质量M 是多少？
②降低气缸中气体的温度，活塞A将向右移动，在某温
度下活塞A靠近D处时处于平衡，此时缸内气体的温度是多少？
39. 如图所示，一个开口向上的圆筒气缸直立于地面上，距缸底2L
处固定一个中心
开孔的隔板a ,在小孔处装有一个能向下开启的单向阀门b，
只有当上部压强
大于下部压强时，阀门才开启. C为一质量与摩擦均不计的活塞，
开始时隔板
以下封闭气体压强为 1.2p0 （p0为大气压强）；隔板以上由活塞c
封闭的气体压强为p。

，活塞C与隔板距离为L.现对活塞c施加一
个竖直向下缓慢增大的力F0设气体温度保持不变，已知
上端均与大气相通，大气压强等于75cmHg .当测温泡P浸在冰水混合物中，压'A 活塞
-- ------ 1
B调节A管内水银面的高度，使
c
A、B两部
319-17
F增大到F0时，可产生向下的压强为0.2P0,活塞与隔板厚度均可不计，（上下是相同的理想气体）求：
①当力缓慢增大到2局时，活塞c距缸底高度是多少？
②当力缓慢增大到4局时，缸内各部分气体压强是多少？
40. 如图所示，可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分隔成分。

活塞与气缸顶部有一弹簧相连。

当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。

开始时B内充有一定量的气体，A内是真空。

B
部分高度为L1=0.10米、此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。

现将整个装置倒置，达到新的平衡后B部分的高度
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L2等于多少？设温度不变。

41。

如图所示， 一密闭的截面积为 S 的圆筒形汽缸，高为 H ，中间有一薄活 塞，用一劲度系数为k 的轻弹簧吊着，活塞重为 G ,与汽缸紧密接触不导热，若 i 、n 气体是同种气体，且质量、温度、压强都相同时，活塞恰好位于汽缸的正中
央，设活塞与汽缸壁间的摩擦可不计， 汽缸内初始压强为 p o =1.O x 105Pa ,温度为 44. 一足够高的直立气缸上端开口， 用一个厚度不计的光滑活塞封闭了一段高为 80 cm 的气柱，气缸侧壁通过一个小开口与 U 形管相连，开口离气缸底部的高度为
70 cm ，开口管内及U 形管内的气体体积忽略不计。

已知图示状态时气体的温度为
7°C , U 形管内水银面的高度差
h 1=5cm ，大气压强为p 0=1. 0 x 105 Pa 不变，水
（1）现在活塞上添加沙粒，同时对气缸内的气体加热，
始终保持活塞的高度
42.
如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，中间用两个活塞
A 与
B 圭寸住一
定质量的理想气体， A , B 都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气。

A 的质量
可不计，B 的质量为M ，并与一劲度系数 k=5 x 103N/m 的较长的弹簧相连，已知 大气压强p o =1 x lO 5Pa ，平衡时，两活塞问的距离 l o =0.6m ，现用力压A ，使之缓 慢向下移动一定距离后，保持平衡，此时，用于压
A 的力F=5 x 102N,求活塞A
向下移动的距离。

（假定气体温度保持不变）
不变，当气体的温度缓慢升高到 37 C 时，U 形 管内水银的高度差为多少？
（2）停止添加沙粒，让气缸内的气体逐渐冷却， 那 么当气体的温度至少降为多少C 时，
U 形管内
两侧的水银面变为一样高？
43.
如图所示，在一端封闭的 U 形管中用水银柱封
一段空气柱 L ,当空气柱的温度
为14 C 时，左臂水银柱的长度 h 1=10cm ，右臂水银柱长度 h 2=7cm ，气柱长 度
L =15cm ;将U 形管放入100 C 水中且状态稳定时，h 1变为7cm 。

分别写 出空气柱在
初末两个状态的气体参量，并求出末状态空气柱的强和当时的
45.如图所示，长 L=31cm 、内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，齐口水银 柱封住
L 1=10cm 长的空气柱，现将玻璃管以底端为轴在竖直平面内缓慢转动 一周，直到开口再次向上，求玻璃管长口再次向上时空气柱的长度。

（大气压
强 P 0=75cmHg ）
缸I 部分升温，使得活塞在汽缸内的位置不变, 则汽缸I 部分气体的温度升高多少
银的密度 =13. 6 x 103 kg/m 3，取 g = 10m/s 2。

求:
大气压强（单位用 cmHg ）
T o ,求：①弹簧原长•②如果将汽缸倒置,
保持汽缸n 部分的温度不变，使汽
Word 资料
46如图，气缸 A 与导热气缸B 均固定在地面上，由刚性杆连接的绝热活塞与 两气缸间
均无摩擦，开始时两形状相同的长方体气缸内装有理想气体， 压
强均为p o 、体积均为V o 。

缓慢加热A 中气体， 使A 中气体体积变为原 来的1.2
倍。

设环境温度始终保持不变。

参考答案
1、①设U 形管横截面积为 S,左、右两管中的水银面相平后，封闭端空气柱长为 匕•对空气柱有：
(p 0— 19 cmHg) SL = p o SL ，得 L 2= 30 cm 故需要再注入39 cm 的水银柱 ②正功放热
2、解析 设U 形管左管的横截面为 S,当左管内封闭的气柱长度变为 30 cm 时, 左管水银柱下降4 cm ，右管水银柱上升 2 cm ，即左、右两端水银柱高度差 h ' =30 cm 对左管内封闭气体， p 1 = p 0 — h = 40 cmHg
P 2= p 0— h '= 46 cmHg
① 求此时气缸A 中气体的压强P A 。

② 此过程B 中气体吸热还是放热？试分析说明。