题目内容
如图所示,导热性能良好的玻璃管两端封闭,玻璃管中间有一段水银柱将管内气体分成上下两部分,经适当倾斜,使上下两部分气体的体积恰好相等.若环境温度发生了变化,其它条件不变,稳定后( )A.两部分气体的体积仍相等
B.两部分气体压强的变化量相等
C.上面气体压强的变化量比下面气体压强的变化量小
D.若上面气体体积变大,可以判断环境温度升高了
【答案】分析:分别研究上下两部分气体,找出变化量和不变量,根据理想气体方程
=C判断.
解答:解:设上方气体状态为 p1,V1,T,下方为 p2,V2,T.
A、假设环境温度变化时,水银柱不动,则两部分气体都发生等容变化,则由查理定理得:
=
由数学知识得:
=
即
=
得△P=
P1
由题知,初态时,两部分气体温度相等,下部分压强气体大于上部分气体的压强,当环境温度变化时,△T相同,则得到下部分气体压强的变化量大于上部分气体压强变化量,则水银柱向上移动,导致下部分气体的体积大于上部分气体的压强.故A错误.
B、要保持平衡,下面气体压强=上面气体压强+水银柱产生的压强,而玻璃管倾斜角不变,所以水银柱产生的压强不变,即上下压强差不变,所以也就是上下压强的变化量相等,故B正确,C错误
D、若上面气体体积变大,水银柱向下移动,假设水银柱不动时,由A项分析可知,|△P下|<|△P上|,说明环境温度降低了.故D错误
故选B.
点评:解决该题关键要掌握理想气体方程
=C去分析气体的初末状态.
解答:解:设上方气体状态为 p1,V1,T,下方为 p2,V2,T.
A、假设环境温度变化时,水银柱不动,则两部分气体都发生等容变化,则由查理定理得:
由数学知识得:
即
得△P=
由题知,初态时,两部分气体温度相等,下部分压强气体大于上部分气体的压强,当环境温度变化时,△T相同,则得到下部分气体压强的变化量大于上部分气体压强变化量,则水银柱向上移动,导致下部分气体的体积大于上部分气体的压强.故A错误.
B、要保持平衡,下面气体压强=上面气体压强+水银柱产生的压强,而玻璃管倾斜角不变,所以水银柱产生的压强不变,即上下压强差不变,所以也就是上下压强的变化量相等,故B正确,C错误
D、若上面气体体积变大,水银柱向下移动,假设水银柱不动时,由A项分析可知,|△P下|<|△P上|,说明环境温度降低了.故D错误
故选B.
点评:解决该题关键要掌握理想气体方程
练习册系列答案
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