Question

如圖4-1-2所示,均勻直玻璃管兩端封閉,豎直放置.一段長為h的水銀柱把管內(nèi)的氣體分成A、B兩部分,初溫相同.若兩部分氣體同時升高到同樣的溫度，則水銀柱將(    )

圖4-1-2

A.上移           B.下移                 C.不動          D.無法確定

Answer 1

解析：方法一：用假設(shè)法求解.

先假設(shè)水銀柱不動,則A、B兩氣體均做等容變化,由查理定律：p∝T得：

對A：,即p_A′=p_A,Δp_A=p_A′-p_A=(-1)p_A.

對B：,即p_B′=p_B,Δp_B=p_B′-p_B=(-1)p_B.

依題意,T_A′=T_B′,T_A=T_B,但p_B＞p_A.

所以Δp_B＞Δp_A即溫度升高時,B氣體的壓強增大得多些,因此水銀柱上移,A正確.

方法二：用極端法求解,因為p_A＜p_B,可把A氣體視為密度很小,引申到極限——真空,當B氣體的溫度升高,由于A為真空,則氣體向A膨脹,即水銀柱上移.

方法三：用pT圖象求解,先假設(shè)水銀柱不動,則A、B氣體均做等容變化,畫出A、B的等容線,由于在相同溫度下,p_B大于p_A,所以上方的等容線是B的,當溫度由T升高到T′時,由圖可知,Δp_B＞Δp_A,所以水銀柱上移.

答案：A