热学复习专题之---U形管

【题文】如图所示,U 型细玻璃管竖直放置,各部分水银柱的长度分别为L 2="25" cm 、L 3 ="25" cm 、L 4="10" cm ,A 端被封空气柱的长度为L 1="60" cm ,BC 在水
平面上。整个装置处在恒温环境中,外界气压P 0="75" cmHg 。将玻璃管绕B 点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90°至AB 管水平,求此时被封空气柱的长度。
【题文】如图所示,两侧粗细均匀的U 形玻璃管竖直放置,左端封闭,右端开口。开始时左管内空气柱长20cm ,两管水银面等高,温度不变,大气压强为P 0=75cmHg 。
管内气体可视为理想气体。
(ⅰ)若右管足够长,从右侧管口缓慢加入水银,左管内气柱长变为15cm ,
求加入水银的长度;
(ⅱ)若左、右管管口等高,用厚度不计的活塞从右管管口缓慢推入,仍使左管内气柱长变为15cm ,若过程中没有漏气现象,求活塞推入的深度。
【题文】如图所示,玻璃管A 上端封闭,B 上端开口且足够长,两管下端用橡皮管连接起来,A 管上端被一段水银柱封闭了一段长为6cm 的气体,外界大气压为75cmHg ,左右两水银面高度差为5cm ,温度为t 1=27℃.
真空磁悬浮列车
①保持温度不变,上下移动B 管,使A 管中气体长度变为5cm ,稳定后的压强为多少?
②稳定后保持B 不动,为了让A 管中气体体积回复到6cm ,则温度应变为多少?
【题文】如图,一粗细均匀的U 形管竖直放置,A 侧上端封闭,B 侧上侧与大
气相通,下端开口处开关K 关闭,A 侧空气柱的长度为l=10.0cm ,B 侧水银
面比A 侧的高h=3.0cm ,现将开关K 打开,从U 形管中放出部分水银,当两
侧的高度差为h 1=10.0cm 时,将开关K 关闭,已知大气压强P 0=75.0cmHg 。
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 两侧的水银达到同一高度,求注入水银在
管内的长度
【题文】粗细均匀的U 形管装有水银,左管上端有一活塞P ,右管上端有一阀
门S ,开始时活塞位置与阀门等高,如图所示,阀门打开时,管内两边水银面
等高,两管空气柱高均为l= 20cm ,此时两边空气柱温度均为27℃,外界大气
压强Po= 76cmHg ,若将阀门S 关闭后,使左边活塞P 缓慢下压,直至右边水银
上升l0cm ,在活塞下压过程中,左管内空气温度始终保持27℃,并使右管内空
气温度上升到177℃,求此时左管内空气的长度是多少?
【题文】如图所示,两端封闭的U 型细玻璃管竖直放置,管内水银封闭了两段空气柱,初始时空气柱长度分别为cm l 101=,cm l 162=,两管液面高度差为h=6cm ,气体温度均为
27℃,右管气体压强为cmHg p 762 ,热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K ,空气可视为理想气体,求:(结果保留到小数点后一位数字)
(i )若保持两管气体温度不变,将装置以底边AB 为轴缓慢转动90°,求右管
内空气柱的最终长度;
(ii )若保持右管气体温度不变,缓慢升高左管气体温度,求两边气体体积相同
时,右管内气体的压强。
【题文】如图所示,内径均匀的U 形玻璃管竖直放置,截面积为5 cm 2,右侧管上端封闭,左侧管上端开口,内有用细线拴住的活塞.两管中分别封入L =11 cm
的空气柱A 和B ,活塞上、下气体压强相等均为76 cm 水银柱产生的压
强,这时两管内的水银面的高度差h =6 cm ,现将活塞用细线缓慢地向
上拉,使两管内水银面相平.整个过程中空气柱A 、B 的温度恒定不变.问
(76 cm 水银柱的压强相当于1.01×105 Pa )
①活塞向上移动的距离是多少?
②需用多大拉力才能使活塞静止在这个位置上?
【题文】如图所示,U 形管两臂粗细不等,开口向上,右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76cmHg 。左端开口管中水银面到管口
距离为11cm ,且水银面比封闭管内高4cm ,封闭管内空气柱长为11cm 。现
在开口端用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两
管的气体温度始终不变,试求:
①粗管中气体的最终压强; ②活塞推动的距离。
摩根轧机【题文】一U 形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一
光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢
推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强
和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移
动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p 0=75.0 cmHg 。环境温度不
变。
题文】如图,由U 形管和细管连接的玻璃泡A 、B 和C 浸泡在温度均为0°C 的水槽中,B 的容积是A 的3倍。阀门S 将A 和B 两部分隔开。A 内为真
空,B 和C 内都充有气体。U 形管内左边水银柱比右边的低
60mm 。打开阀门S ,整个系统稳定后,U 形管内左右水银柱
高度相等。假设U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的
双活接球阀容积。
(i )求玻璃泡C 中气体的压强(以mmHg 为单位)
(ii )将右侧水槽的水从0°C 加热到一定温度时,U 形管内左右水银柱高度差又为60mm ,求加热后右侧水槽的水温。
【题文】如图所示,粗细均匀的L形玻璃管放在竖直平面内,封闭端水平放置,水平段管长60cm,上端开口的竖直段管长20cm,在水平管内有一段长
为20cm的水银封闭着一段长35cm的理想气体,已知气体的温
度为7℃,大气压强为75cmHg,现缓慢对封闭理想气体加热.求:
①水银柱刚要进入竖直管时气体的温度;
②理想气体的温度升高到111℃时,玻璃管中封闭理想气体的长度.
【题文】如图所示,总长1m粗细均匀的直角玻璃管,AO和BO等长,A
端封闭,B端开口,内有20cm长的水银柱.当AO水平,BO竖直时,
水银柱在AO的最右端,这时大气压为75cmHg,温度为27℃.
(1)若将此装置绕A点在纸面内顺时针转90°,当温度为多少时水银柱
恰好全部在OB段的最左端?
(2)若在图示位置将温度升高到600K,封闭气体的长度为多少?()
【题文】如图所示,粗细均匀的管子,竖直部分长为l=50cm,水平部分足够长.当温度为15℃时,竖直管中有一段长h=20cm的水银柱,封闭着一段长l1=20cm的空
气柱.设外界大气压强始终保持在76cmHg.求:
①被封空气柱长度为l2=40cm时的温度
②温度升高至327℃时,被封空气柱的长度l3
【题文】如图,一定质量的气体温度保持不变,最后,U形管两臂中的水银面相齐,烧瓶中气体体积为800mL;现用注射器向烧瓶中注入200mL水,稳定后两
臂中水银面的高度差为25cm,不计U形管中气体的体积。求:
(1)大气压强是多少cmHg?
(2)当U形管两边水银面的高度差为45cm时,烧瓶内气体的体积是多
少?
【题文】在室温恒定的实验室内放置着如图所示的粗细均匀的L形管,管的两端封闭且管内充有水银,管的上端和左端分别封闭着长度均为的A、B两部
分气体,竖直管内水银高度为H=20cm,A部分气体的压强恰好等于大气压
强。保持A部分气体温度不变,对B部分气体进行加热,到某一温度时,
水银柱上升h=5cm,已知大气压强为76cmHg,室温为300K,试求:
(i)水银柱升高h时,A部分气体的压强;
(ii)水银柱升高h时,B部分气体的温度。(计算结果保留一位小数)
【题文】如图所示,一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为V0=90cm3的金属球形容器连通,用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体,当环境温度为27℃
时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=16cm,水银柱上方空气柱长h0=20cm。现在对金属球形容器缓慢加热.(已知大气压p0=76cmHg,U形玻璃管的横截面积为
S=0.5cm2).求:
(i)当加热到多少摄氏度时,两边水银柱高度在同一水平面上;
(ii)当加热到277℃时停止加热(此时右管中还有水银),求此时金属球形容器内U形玻璃管左侧、右两侧水银面的高度差.
【题文】如图所示的玻璃管ABCDE,CD部分水平,其余部分竖直(B端弯曲部分长度可忽略),玻璃管截面半径相比其长度可忽略,CD内有一段水银柱,初始时数据如图,环境温度是300K,大气压是75cmHg。现保持CD水平,将玻璃管A端缓慢竖
直向下插入大水银槽中,当水平段水银柱刚好全部进入DE竖直管内时,保
持玻璃管静止不动。问:
(i)玻璃管A端插入大水银槽中的深度是多少?(即水银面到管口A的竖
直距离)?
(ii)当管内气体温度缓慢降低到多少K时,DE中的水银柱刚好回到CD
水平管中?
【题文】如图,密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连,汽缸壁导热;U形管内盛有密度为ρ=7.5×102 kg/m3的液体。一活塞将汽缸分成左、右两个气室,开始时,左气室的体积是右气室的体积的一半,气体的压强均为p0=4.5×103 Pa。外界温度保持不变。缓慢
向右拉活塞使U形管两侧液面的高度差h="40" cm,求此时左、右两气室的
体积之比。取重力加速度大小g="10" m/s2,U形管中气体的体积和活塞拉
杆的体积忽略不计。
【题文】如图所示,L形一端开口的玻璃管在竖直平面内,管是由粗细不同的两部分组成的,竖直部分粗管的横截面积是水平部分细管横截面积的2倍,管的封闭端水平放置,水平段管长为100 cm,竖直段管长为30 cm,在水平管内有一段长为
12 cm的水银封闭着一段长为80 cm的空气柱。已知气柱的
温度为27 ℃,大气压强为75 cmHg,现对气体缓慢加热,
求:当温度上升到119 ℃时,封闭端空气柱的长度。
【题文】有一两端封闭、横截面积均匀的U形细玻璃管,两管内分别有适量的氢气和氦气,一段水银柱把两种气体隔开。将U形管直立(如图1),稳定时氢气柱、氦气柱的长度分别
为、;再将U形管竖直倒立(如图2),稳定时氢气柱、氦气柱的
长度分别为、。最后将U
形管平放在水平桌面上,两管均紧贴桌面(如图3),
稳定时氢气柱、氦气柱的长度分别是多少?(水银
柱不断裂,任一管中的气体都不会逸入另一管,管
内气体温度不变)
【题文】如图所示,是一个连通器装置,连通器的右管半径为左管的两
倍,左端封闭,封有长为30cm的气柱,左右两管水银面高度差为37.5cm,
左端封闭端下60cm处有一细管用开关D封闭,细管上端与大气联通,
若将开关D打开(空气能进入但水银不会入细管),稳定后会在左管内
产生一段新的空气柱。已知外界大气压强p0=75cmHg。求:稳定后左端
管内的所有气柱的总长度为多少?
【题文】如图所示,在一竖直放置的圆环形管道内封闭有一定质量的理想气体.用一绝热的固定活塞C和绝热、不计质量、可自由移动的活塞A将管道内气体分隔成
体积相等的两部分,A、C与圆环的圆心O等高,两部分气体的温度均为
T0=300K.现保持下部分气体的温度不变,对上部分气体缓慢加热至
T=500K,求此时活塞A的位置与O点的连线跟竖直方向OB之间的夹角
θ.(不计两活塞的体积)
【题文】如图甲所示,左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,
左管中封闭有长为L=20cm的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够
长.已知大气压强为p0=75cmHg.
(1)若将装置翻转180°,使U形细玻璃管竖直倒置(水银未溢出),
如图乙所示.当管中水银静止时,求左管中空气柱的长度;
(2)若将图甲中的阀门S打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S,右管水银面下降了H=35cm,求左管水银面下降的高度.
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【题文】如图所示,内径粗细均匀的U形管,右侧B管上端封闭,左侧A管上端开口,管内注入水银,并在A管内装配有光滑的、质量可以不计的活塞,使两管中
均封入L=25cm的空气柱,活塞上方的大气压强为P0=76cmHg,这时两管内
水银面高度差h=6cm.今用外力竖直向上缓慢地拉活塞,直至使两管中水银
面相平.设温度保持不变,则:A管中活塞向上移动距离是多少?
【题文】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15cm的空气柱,气体温度为300K时,空气柱在U形管的左侧,各段水银柱
的尺寸如图标注。
(i)若保持气体的温度不变,从左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱,
管内的空气柱长为多少?
(ii)为了使空气柱的长度恢复到15cm,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P0=75cmHg,图中标注的长度单位均为cm)
【题文】如图,喷雾器内有一定体积的水,初始时上部封闭有压
强为、体积为的空气.关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内
再充入压强为、体积为的空气(设外界环境温度一定,空气可看作理想气体).
①当水面上方被封气体温度与外界温度相等时,求气体压强.
②打开喷雾阀门,喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀,此过程气体是“吸热”、“放热”
或“既不吸热也不放热”?
【题文】(10分)(2014•徐汇区二模)如图,在柱形容器中密闭有一定质量气体,一具有质量的光滑导热活塞将容器分为A、B两部分,离气缸底部高为49cm
处开有一小孔,与U形水银管相连,容器顶端有一阀门K.先将阀
门打开与大气相通,外界大气压等于p0=75cmHg,室温t0=27°C,稳
光碟机定后U形管两边水银面的高度差为△h=25cm,此时活塞离容器底部
为L=50cm.闭合阀门,使容器内温度降至﹣57°C,发现U形管左
管水银面比右管水银面高25cm.求:
(1)此时活塞离容器底部高度L′;
(2)整个柱形容器的高度H.
【题文】如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,
管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开
启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300 K平衡时水银的位置如图,其
中左侧空气柱长度L1=50cm,左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差
为h2=5cm,左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=5cm,大气压为75 cmHg。
求:
茂发跳跳糖①右管内气柱的长度L2,
②关闭阀门A,当温度升至405 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3
【题文】有一个导热性能良好的圆柱形容器,顶部由一活塞密封,容器内盛有一定量的水,通过一根细管(体积可忽略)与外界相通,如图所示。当温度为t℃时,
细管中水面与容器中水面相平,被封闭空气柱的高度为H,此时水面距
细管顶端出口处高度差为h。已知大气压强为P0,水的密度为ρ,重力
加速度为g。
(1)若用力压活塞,使它缓慢向下移动,整个过程中保持温度不变,
要使水从细管顶端流出,活塞移动距离Δh至少多大?
(2)若保持活塞在初位置不动,让温度缓慢升高,要使水从细管顶端流出,则温度至少要升高到多少摄氏度?
【题文】如图,容积为的容器内充有压缩空气。容器与水银
压强计相连,压强计左右两管下部由软胶管相连。气阀关闭时,
两管中水银面同高,左管中水银面上方到气阀之间空气的体积
为。打开气阀,左管中水银下降;缓慢地向上提右管,使左
管中水银面回到原来高度,此时右管与左管中水银面的高度差为h。已知水银的密度为,

本文发布于:2024-09-24 15:15:25,感谢您对本站的认可!

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