粤教版高二物理选修3-3第二章 热学综合计算题之玻璃管水银柱模型(共17张PPT)

3-3热学综合计算题 信宜二中物理备课组 陈国周 之玻璃管水银柱模型 1、竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB段处于水平状态。将竖直管BC灌满水银，使气体封闭在水平管内，各部分尺寸如图所示，此时气体温度T1=300 K，外界大气压强P0=75 cmHg。现缓慢加热封闭气体，使AB段的水银恰好排空，求： (1)此时气体温度T2； (2)此后再让气体温度缓慢降至初 始温度T1，气体的长度L3多大。 1．解：以cmHg为压强单位，设玻管截面积为S (1)在AB段液柱排空的过程中气体是等压变化过程 ， ， 由盖-吕萨克定律得 代入数据求得 (2)当温度又降回室温时， ，设最终气体长度为L3 ，与开始时的状态相比是做等温变化过程，此时BC管中液柱长 h3= L3 气体压强为 又开始时气体压强为 由玻意耳定律得 代入数据求得 ， ( L3= - 95.0cm) 舍去 归纳：应用状态方程解题的一般步骤 ①明确研究对象，即某一定质量的理想气体； ②确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2； ③确定气体变化过程的特点； ④由状态方程状态方程：eq \f(p1V1,T1)＝eq \f(p2V2,T2)或气体实验定律列式求解； ⑤讨论结果的合理性． 拓展：玻璃管是导热的，气体温度T2时，若AB段水平不动，BC段缓慢转动至水平，问封闭的气体在管中的长度是多少？ 1、竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB段处于水平状态。将竖直管BC灌满水银，使气体封闭在水平管内，各部分尺寸如图所示，此时气体温度T1=300 K，外界大气压强P0=75 cmHg。现缓慢加热封闭气体，使AB段的水银恰好排空，求： (1)此时气体温度T2； (2)此后再让气体温度缓慢降至初 始温度T1，气体的长度L3多大。 2、如图，U型玻璃细管竖直放置，水平细管与U型细管底部相连通，各部分细管内径相同。此时U型玻璃管左、右两侧水银面高度差为15cm，C管水银面距U型玻璃管底部距离为5cm，水平细管内用小活塞