p塞=1.5cmHg=0.02×105PaР由p塞=mg/S,解得m=2kg.Р(2)由于活塞光滑,所以气体等压变化,U形管两侧水银面的高度差不变,仍为Δh=1.5cmР初状态:温度T1=300K,体积V1=50cm·S;Р末状态:温度T2=210K,体积V2=L′SР由盖—吕萨克定律,=Р解得活塞离容器底部的高度L′=35cm。Р16.(12分)(2017·全国卷Ⅰ·12)如图,容积均为V的汽缸A、BР下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3;B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27℃,汽缸导热。Р(ⅰ)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;Р(ⅱ)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;Р(ⅲ)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20℃,求此时活塞下方气体的压强。Р答案:(ⅰ) 2p0 (ⅱ)活塞上升到B的顶部(ⅲ)1.6p0Р解析:(ⅰ)设打开K2后,稳定时活塞上方气体的压强为p1,体积为V1。依题意,被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得РpoV=p1V1 ①Р(3p0)V=p1(2V-V1) ②Р联立①②式得РV1= ③Рp1=2p0 ④Р(ⅱ)打开K3后,由④式知,活塞必定上升。设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2(V2≤2V)时,活塞下气体压强为p2。Р由玻意耳定律得(3p0)V=p2V2 ⑤Р由⑤式得p2=p0 ⑥(1分)Р由⑥式知,打开K3后活塞上升直到B的顶部为止;此时p2为p′2=p0。Р(ⅲ)设加热后活塞下方气体的压强为p3,气体温度从T1=300K升高到T2=320 K的等容过程中,Р由查理定律得= ⑦Р将有关数据代入⑦式得p3=1.6p0 ⑧
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