1 高中物理 选修3-3 气体 气体等压变化和等容变化 水银柱封闭气体压强计算专项练习 1、如图所示为一均匀薄壁U 形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S，内装有密度为ρ的液体
右管内有一质量为m 的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高
活塞与管壁间无摩擦且不漏气
温度为T0时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均为大气压强p0，重力加速度为g
现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动
求： （1）右管活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的压强p1； （2）温度升高到T1为多少时，右管活塞开始离开卡口上升； （3）温度升高到T2为多少时，两管液面高度差为L
2、如图所示，一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为90cm 的气柱，活塞的横截面积为0
01m 2，活塞与气缸间的摩擦不计，气缸侧壁通过一个密封接口与 U 形管相通，密封接口离气缸底部的高度为70cm ，气缸与 U 形管相通处气体体积忽略不计
在图示状态时气体的问题为17℃，U 形管两支管水银面的高度差h1为6cm ，右支管内水银面到管口的高度为20cm ，大气压强p0 = 1
0 × 105Pa 保持不变，水银的密度ρ = 13
6 × 103 kg m3⁄
求： （1）活塞的重力； （2）现在将 U 形管右支管开口端用橡皮塞（厚度不计）封住，并在活塞上添加沙粒，同时对气缸内的气体缓缓加热，让活塞高度始终不变
当气体温度升高到 57℃，不再加沙粒，同时停止对气体加热，这时 U 形管两支管内水银面的高度差h2变为多少
（气缸内气体温度变化不影响 U 形管） （3）保持上题中的沙粒质量不变，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℃，U 形管内的水银开始流动
3、一竖直放置的、长为L 的圆筒下端封闭，上端与大气（视为理想
