Question

1．如图所示，粗细均匀的导热U型管左端封闭，右端足够长且与大气连通，管中水银封闭了一段长为L的气柱．系统平衡时，左右液面有高度差为△h．下述情况中，可能让两边液面变为等高的是（　　）

• A． 大气压强不变，环境温度降低
• B． 环境温度不变，大气压强增大
• C． 往右管中加入水银
• D． 让U型管做自由落体运动

Answer 1

分析 两边液面变为等高后，气体的体积变大并且压强变大，根据理想气体的状态方程逐项分析即可．

解答 解：A、初始时刻，气体压强与大气压强的关系为：P=P₀-P_h，后来两边液面变为等高，则有P=P′，故有气体压强增大，二体积也增大，由理想气体状态方程$\frac{PV}{T}=C$，故A错误；
B、环境温度不变时，大气压强增大，则将会对封闭气体做功，故液面差将变大，故B错误；
C、往右管中加注水银后，将会对左边的气体产生压缩效果，会使左侧气体的压强增大，当增至与大气压相等时，两边液面变为等高，故C正确；
D、U型管做自由落体运动，则管内的水银完全失重，由于初始时的气体压强小，故大气压力会通过水银对封闭气体做功，使封闭气体体积减小，直至封闭气体压强与大气压相等，故D错误．
故选：C

点评 本题关键知道气体的体积及压强变化，而后应用理想气体的状态方程求解．