Question

18．如图所示，两容器A、B中分别装置同种理想气体，用粗细均匀的U形管连同两容器，管中的水银滴把两容器隔开，两容器A、B的体积（包括连接它们的U形管部分）为174cm²，U形管的横截面积为S=1cm²．容器A中气体的温度为7℃，容器B温度为27℃，水银滴恰在玻璃管水平部分的中央保持平衡，调节两容器的温度，使两容器温度同时升高1.0℃，水银滴将向何方移动，移动距离为多少（　　）

• A． 向右移动 0.05m
• B． 向右移动 0.02m
• C． 向左移动 0.05m
• D． 向左移动 0.02m

Answer 1

分析 对容器A和容器B中的气体分别运用理想气体状态方程列式，联立方程组求出水银滴移动的距离．

解答 解：设水银柱向右移动的距离为xcm，则对于容器有：
$\frac{{p}_{A}^{\;}{V}_{A}^{\;}}{{T}_{A}^{\;}}=\frac{{p}_{A}^{′}（{V}_{A}^{\;}+xS）}{{T}_{A}^{′}}$
对于容器B有$\frac{{p}_{B}^{\;}{V}_{B}^{\;}}{{T}_{B}^{\;}}=\frac{{p}_{B}^{′}（{V}_{B}^{\;}-xS）}{{T}_{B}^{′}}$
开始时水银滴保持平衡，则有${p}_{A}^{\;}={p}_{B}^{\;}$，${V}_{A}^{\;}={V}_{B}^{\;}=174c{m}_{\;}^{3}$
温度升高后水银滴保持平衡，则有${p}_{A}^{′}={p}_{B}^{′}$
联立则有x=0.02m
故选：B

点评 本题涉及两部分气体状态变化问题，除了隔离研究两部分之外，关键是把握它们之间的联系，比如体积关系、温度关系及压强关系．