专题03 热学水银柱模型计算3.docx

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1、专题()3热学水银柱模型计算.32021年高考物理一轮复习基础夯实专练3.如图所示，一根两端开口、横截面积为S=2cm?足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定 (插入水银槽中的部分足够深)。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=2I cm 的气柱，气体的温度为。=7,外界大气压取po= L0xI05 pa(相当于75 cm高汞柱压强)。若在活塞上放一个质量为机=0.1 kg的祛码，保持气体的温度力不变，则平衡后气柱为多 长？ (=10 m/s2)若保持跌码的质量不变，对气体力咖，使其温度升高到0=77,此时气柱为多长？若在(2)过程中，气体吸收的热量为10J,则气体的内能增加多少？【答

2、案】：(1)20 cm (2)25 cm(3)8.95 J【解析】：被封闭气体的初状态为尸po= 1.0x105 Pa, Vi=L5=42cm3, Ti=280K末状态压强他=po+警nl.OSxlfpPa, V2=L2S, =7i=280K根据玻意耳定律，有|%=2匕，即p/S=2L2S,得 L?=20 cm。(2)对气体加热后，气体的压强不变，3=2，匕=心5, n=350K根据盖一吕萨克定律，有七盘即第=端 得心=25 cm。(3)气体对外做的功 W=piSh=piS(L3-Li)= .05 J根据热力学第一定律AU=Q+卬得= 10 J+(1.05 J)=8.95 J,即气体的内能增加了 8.95 L