如图7-18所示,两端封闭、粗细均匀的细玻璃管,中间用长为h的水银

如图7-18所示,两端封闭、粗细均匀的细玻璃管,中间用长为h的水银柱将其分为两部分,分别充有空气,现将玻璃管竖直放置,两段空气柱长度分别为L1,L2,已知L1>L2,如同时对它们均匀加热,使之升高相同的温度,这时出现的情况是:( )

  A.水银柱上升

  B.水银柱下降

  C.水银柱不动

  D.无法确定

答案

A


解析:

错解:假设两段空气柱的压强p1,p2保持不变,它们的初温为T当温度升高△T时,空气柱1的体积由V1增至V'1;,增加的体积△V1=V'1-V1,考虑到空气柱的总长度不变,空气柱2的体积从V2增至V'2,且△V2=V'-V2

由盖·吕萨克定律得:

在T,△T都同的情况下,因为V1>V2,所以△V1>△V2,所以,水银柱应向下移动。选B。

这道题因为初温一样,又升高相同的温度,所以比较液柱移动,可能有两种假设,一种为设压强不变,另一种是设体积不变。而上述解法中假定压强不变而导出水银柱下降这本身就是自相矛盾的。水银柱的移动情况是由水银柱的受力情况决定的,而受力情况是由两边压强的大小决定的,因此不能假设压强不变。

【正确解答】假定两段空气柱的体积不变,即V1,V2不变,初始温度为T,当温度升高△T时,空气柱1的压强由p1增至p'1,△p1=p'1-p1,空气柱2的压强由p2增至p'2,△p2= p'2-p2

由查理定律得:

因为p2=p1+h>p1,所以△p1<△p2,即水银柱应向上移动。所以正确答案应选A。

【小结】(1)这类题目只能按等容过程求解。因为水银柱的移动是由于受力不平衡而引起的,而它的受力改变又是两段空气柱压强增量的不同造成的,所以必须从压强变化入手。

压强的变化由压强基数(即原来气体的压强)决定,压强基数大,升高相同的温度,压强增量就大。同理,若两段空气柱同时降低相同的温度,则压强基数大的,压强减少量大。就本题而言,水银柱将向下移动。  

相关题目

散曲是( ) ①宋代兴起于宫廷的一种新的诗歌形式 ②宋代
散曲是( ) ①宋代兴起于宫廷的一种新的诗歌形式 ②宋代兴起于民间的一种新的诗歌形式 ③便于抒情和叙事 A.①②正确,③错误  B.①③正确,
南宋时国家的商业税收超过了农业税收,原因是( ) A.农业
南宋时国家的商业税收超过了农业税收,原因是( ) A.农业生产萎缩,农业水平低下 B.商人兼并土地,积极从事农业生产 C.政府放松了对商人经营行
我国自主研制的复制型艾滋病疫苗,是把艾滋病病毒的核酸
我国自主研制的复制型艾滋病疫苗,是把艾滋病病毒的核酸的几个重要片段逆转录后插入天花病毒DNA中,形成重组病毒疫苗。该疫苗具有复制能力,可
质量相同的A、B两件货物在两台吊车钢索的牵引力作用下竖直
质量相同的A、B两件货物在两台吊车钢索的牵引力作用下竖直向上运动,它们运动的s-t图象分别如图8­1­20甲、乙所示,则( )A.两件货物都做匀速直线
如图,在菱形ABCD中,AB=BD,点E,F分别在BC,CD边上,且CE=DF,
如图,在菱形ABCD中,AB=BD,点E,F分别在BC,CD边上,且CE=DF,BF与DE交于点G,若BG=2,DG=4,则CD长为    .
在用光学显微镜观察装片时,由于突然停电导致视野偏暗。
在用光学显微镜观察装片时,由于突然停电导致视野偏暗。班里同学采取的如下措施中合理的是(     )。 A、凹面镜换成平面镜  B、调节粗准焦螺
清末民初,日本“武力派”在中日关系史上造成了“三甲纪
清末民初,日本“武力派”在中日关系史上造成了“三甲纪念”。“甲午之役”是日本“脱亚”历程的起始,其“入欧”地位因“甲辰之役”得到巩固
北京市各区县交管部门在多所中小学组织了“小手拉大手,
北京市各区县交管部门在多所中小学组织了“小手拉大手,共创首都文明交通环境”主题宣讲活动,希望通过教育一个孩子,带动一个家庭甚至整个社

最新题目