Question

竖直放置的长玻璃管中，用水银封闭一定质量的气体，水银的上表面恰与管口相齐．现从管底对气体缓慢加热，发现水银柱的下端面a先缓慢上升，当端面a上升到位置a'时，管中水银被突然全部推出管外，则可以判断（　　）

• A、管中气体的压强先增大后减小
• B、水银端面a上升到a'的过程中，气体内能增大，但增加的内能小于吸收的热量
• C、在水银被突然推出管外的过程中，气体的内能一定增大
• D、若在端面a上升到a'前停止加热，则当气体温度回到初始状态时，气体柱的长度也恢复到初始长度

Answer 1

分析：管中气体的压强等于大气压与水银柱产生的压强之和．根据水银柱长度的变化分析气体压强的变化；气体膨胀，对外做功，温度升高，气体的内能增大，根据热力学第一定律分析内能与热量的关系；在水银被从管中突然全部推出过程中，气体迅速膨胀对外做功，但吸热较慢因此气体的内能一定减小；若在端面a上升到a′前停止加热，气体温度下降，V减小，水银柱下降，根据气态方程分析气体柱长度与初始长度的关系．

解答：解：A、随水银柱上升，水银柱的长度变短，水银柱产生的压强变小，则气体的压强变小，当水银被全部推出管外后，气体压强等于大气压强为最小，故A错误；
B、水银柱缓慢上升时，气体温度升高，内能增大，同时气体体积增大，对外做功，由△U=W+Q可知，△U＜Q，故B正确；
C、在水银被从管中突然全部推出过程中，气体迅速膨胀对外做功，但吸热较慢因此气体的内能一定减小，故C错误；
D、若在端面a上升到a′前停止加热，气体温度下降，V减小，水银柱下降，但当气体温度回到初始状态时，压强比初始状态小，由气态方程

PV

T

=c知，气体柱比初始状态长，故D错误．
故选：B．

点评：对于气体，往往是气态方程和热力学第一定律的综合应用，本题关键要能判断封闭气体压强的变化，再运用气态方程和热力学第一定律进行分析．