問題詳情:
如圖所示,內徑均勻的導熱*能良好的“U”形玻璃管豎直放置,橫截面積S=5cm2,右側管上端封閉,左側管上端開口,內有用細線栓住的活塞.兩管中均封入長L=11cm的空氣柱A和B,活塞上、下表面處的氣體壓強均爲p=76cm水銀柱產生的壓強,這時兩管內的水銀面的高度差h=6cm.環境溫度恆定,現將活塞用細線緩慢地向上拉,使兩管內水銀面相平,則: ①此過程中活塞向上移動的距離h′是多少? ②此過程中空氣柱B內的氣體對外界做______(填“正功”或“負功”),氣體將______(填“吸熱”或放熱”).
【回答】
解:①對於B端氣體: 初態時有: 壓強 pB1=pA1-6cmHg,而pA1=76cmHg,
解得,pB1=70cmHg 體積 VB1=LS 末態時有:VB2=(L+)S 根據玻意耳定律得:pB1VB1=pB2VB2; 得 pB2==cm=55cmHg. 對於A端氣體: 初態:pA1=76cmHg,VA1=LS 末態:pA2=pB2=55cmHg,VA2=L′S 根據玻意耳定律得:pA1VA1=pA2VA2; 解得:L′S===15.2S 即L′=15.2cm 故活塞向上移動的距離爲 x=L′-L+h=15.2cm-11+3cm=7.2cm ②此過程中空氣柱B內的氣體體積增大,氣體對外界做正功.溫度不變,則其內能不變,根據熱力學第一定律分析可知,該氣體一定吸收熱量.
知識點:專題九 熱學部分
題型:計算題