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,上下兩部分氣體初温度相等,且體積V...

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問題詳情:

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,上下兩部分氣體初温度相等,且體積VA>VB。

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,上下兩部分氣體初温度相等,且體積V...

(1)若A、B兩部分氣體同時升高相同的温度,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,上下兩部分氣體初温度相等,且體積V... 第2張,…,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,上下兩部分氣體初温度相等,且體積V... 第3張,…,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,請説明理由並給出正確的解答。

(2)在上下兩部分氣體升高相同温度的過程中,水銀柱位置發生變化,最後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,分析並比較二者的大小關係。

【回答】

解:

(1)不正確。

水銀柱移動的原因是升温後,由於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:設升温後上下部分氣體體積不變,則由查理定律可得

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,上下兩部分氣體初温度相等,且體積V... 第4張

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,上下兩部分氣體初温度相等,且體積V... 第5張

因為如圖,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,上下兩部分氣體初温度相等,且體積V... 第6張pA<pB,可知如圖,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,上下兩部分氣體初温度相等,且體積V... 第7張,所示水銀柱向上移動。

(2)升温前有pB=pA+phph為*柱壓強)

升温後同樣有pB' =pA'+ph

兩式相減可得如圖,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,上下兩部分氣體初温度相等,且體積V... 第8張

知識點:氣體的等温變化

題型:計算題

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