Question

10．如圖所示，一根上粗下細（上下兩段各自粗細均勻）的玻璃管上端開口、下端封閉，上端足夠長，下端有一段水銀柱封閉了一定質量的理想氣體．現(xiàn)將封閉氣體溫度同時緩慢降低，在氣體溫度不斷下降過程中，水銀柱緩慢向下移動，則下圖中的圖線最接近被封閉氣體體積V和熱力學溫度T關系的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 氣體溫度不斷升高，水銀柱上升，當水銀柱未進入細管時，封閉氣體壓強不變，發(fā)生等壓變化，根據蓋-呂薩克定律，體積與熱力學溫度成正比．當水銀柱進入細管時，封閉氣體的壓強逐漸增大．當水銀柱完全進入粗管時，封閉氣體又等壓變化．本題根據蓋-呂薩克定律和氣態(tài)方程研究．

解答 解：當水銀柱未進入細管時，封閉氣體壓強不變，發(fā)生等壓變化，根據蓋-呂薩克定律，體積與熱力學溫度成正比，V-t圖象是過原點的傾斜的直線．
當水銀柱進入細管時，封閉氣體的壓強逐漸減小，由題可知，T增大，V增大，
由氣態(tài)方程$\frac{PV}{T}=C$，得：$\frac{V}{T}=\frac{C}{P}$，
圖線上的點與原點連線的斜率K=$\frac{V}{T}$，當P減小時，K增大．
當水銀柱完全進入粗管時，封閉氣體壓強不變，發(fā)生等壓變化，根據蓋-呂薩克定律，體積與熱力學溫度成正比，$\frac{V}{T}$=c′=$\frac{C}{P′}$，V-t圖象也是過原點的傾斜的直線，因為P＞P′則這段直線斜率增大．
故選：A．

點評 本題考查分析理解物理圖象的能力．本題也可以就根據氣態(tài)方程研究．關鍵要抓住水銀未進入粗管和完全進入過程，封閉氣體發(fā)生等壓變化．