题目内容

【题目】如图,两端封闭的直玻璃管竖直放置,一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B,上下两部分气体初始温度相等,且体积VA>VB

(1)若A、B两部分气体同时升高相同的温度,水银柱将如何移动?

某同学解答如下:

设两部分气体压强不变,由,…,,…,所以水银柱将向下移动。

上述解答是否正确?若正确,请写出完整的解答;若不正确,请说明理由并给出正确的解答。

(2)在上下两部分气体升高相同温度的过程中,水银柱位置发生变化,最后稳定在新的平衡位置,A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为ΔpA和ΔpB,分析并比较二者的大小关系。

【答案】(1)不正确水银柱向上移动 (2)

【解析】(1)不正确。

水银柱移动的原因是升温后,由于压强变化造成受力平衡被破坏,因此应该假设气体体积不变,由压强变化判断移动方向。

正确解法:设升温后上下部分气体体积不变,则由查理定律可得

因为,pA<pB,可知,所示水银柱向上移动。

(2)升温前有pB=pA+ph(ph为汞柱压强)

升温后同样有pB' =pA'+ph

两式相减可得

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