高中物理3热学计算题专项练习题含答案.docx

P0=75cmHg,图中标
热学计算题(二)
.如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭
了一段长Li=,玻璃管周围环境温度为0cm2,C是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，，A内有压强PA=，活塞C向右移动，.
C
.如图所示，内壁光滑长度为41、横截面积为S的汽缸A、B,A水平、B竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27C、大气压为P0的环境中，活塞C、D的质量及厚度均忽略不
、劲度系数k3ps■的轻弹簧，一端连接活塞C、：
g
(1)稳定后活塞D下降的距离；
(2)改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置，则气体的温度应变为多少？
热学计算题(二)答案解析
：，设玻璃管横截面积为S,
初态压强为：Pi=P0+h=75+25=100cmHg,Vi=LiS=30S,
倒转后压强为：P2=P0-h=75-25=50cmHg,V2=L2S,
由玻意耳定律可得：PiLi=P2L2,
100M0S=50注2S,解得：L2=60cm;
=273+27=300K,当水银柱与管口相平时，管中气柱长为：L3=L-h=i00-25cm=75cm,
体积为：V3=L3s=75S,
P3=P0-h=75-25=50cmHg,
PiViP3V3
由理想气体状态方程可得：一j-
代入数据解得：T3=375K,t=i02C
.解：(i)由于气柱上面的水银柱的长度是25cm,所以右侧水银柱的液面的高度比气柱的下表面高
25cm,所以右侧的水银柱的总长度是25+5=30cm,试管的下面与右侧段的水银柱的总长45cm,所以在左
侧注入25cm长的水银后，设有长度为x的水银处于底部水平管中，则50-x=45
解得x=5cm
即5cm水银处于底部的水平管中，末态压强为75+(25+25)-5=120cmHg,由玻意耳定律
piVi=p2V2
代入数据，解得：L2=
(ii)由水银柱的平衡条件可知需要也向右侧注入25cm长的水银柱才能使空气柱回到A、B之间.
这时空气柱的压强为：
P3=(75+50)cmHg=125cmHg
解得T3=375K
.①88cmHg;②
①设左管横截面积为S,则右管横截面积为3S,=80cmHg,Vi
=11X3S=33S,
两管液面相平时，Shi=3Sh2,hi+h2=4cm,解得h2=1cm,
此时右端封闭管内空气柱长l=10cm,
V2=10X3S=30S
气体做等温变化有PlVl=p2V2
即80X33S=P2X30S解得p2=88cmHg
②以左管被活塞封闭气体为研究对象
pi'=76cmHg,Vi'=11S,p2=p2'=88cmHg