Question

【題目】如圖，兩端封閉的直玻璃管豎直放置，一段水銀將管內氣體分隔為上下兩部分A和B，上下兩部分氣體初溫度相等，且體積VA＞VB。
（1）若A、B兩部分氣體同時升高相同的溫度，水銀柱將如何移動？
某同學解答如下：
設兩部分氣體壓強不變，由 ，…， ，…，所以水銀柱將向下移動。
上述解答是否正確？若正確，請寫出完整的解答；若不正確，請說明理由并給出正確的解答。
（2）在上下兩部分氣體升高相同溫度的過程中，水銀柱位置發生變化，最后穩定在新的平衡位置，A、B兩部分氣體始末狀態壓強的變化量分別為ΔpA和ΔpB ， 分析并比較二者的大小關系。

Answer 1

【答案】
（1）

不正確。

水銀柱移動的原因是升溫后，由于壓強變化造成受力平衡被破壞，因此應該假設氣體體積不變，由壓強變化判斷移動方向。

正確解法：設升溫后上下部分氣體體積不變，則由查理定律可得

因為 ，pA<pB，可知 ，所示水銀柱向上移動。

（2）

升溫前有pB=pA+ph（ph為汞柱壓強）

升溫后同樣有pB'=pA'+ph

兩式相減可得

【解析】（1）分別以兩部分氣體為研究對象，明確水銀柱移動的原因是因為壓強變化，不是因為體積的變化；故應設體積不變，根據查理定律進行分析；（2）根據平衡條件分別對改變溫度前后兩部分氣體間的壓強關系列式，聯立即可比較壓強的變化量．