Question

15．如圖所示，兩端封閉的均勻玻璃管豎直放置，管中間有一段水銀柱將管中氣體分成體積相等的兩部分，管內(nèi)氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同．一段時間后，發(fā)現(xiàn)下面氣體的體積比原來大了，則可以判斷環(huán)境溫度升高了（填“升高”或“降低”），下面氣體壓強的變化量等于上面氣體壓強的變化量（填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 水銀柱的移動是由于受力不平衡而引起的，而它的受力改變又是兩段空氣柱壓強變化量的不同造成的，所以必須從壓強變化入手進行求解．

解答 解：下面部分體積變大，則說明水銀柱發(fā)生了向上運動，則其受力出現(xiàn)了不平衡．　　
若氣體溫度變化則壓強變化，其變化量為$△p=\frac{{p}_{1}}{{T}_{1}}△t$，若升溫則增加，若降溫則減小，兩部分氣體的溫度變化量相同，則壓強的變化量大小決定于$\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}$，
因下端氣體的壓強大于上端氣體的壓強，溫度相同，則得下端部分的壓強變化量大于上端的壓強的變化量．則若溫度降低壓強都減小，下面降的多，則水銀柱會向下移動，若升溫則下面氣體壓強增加的多，水銀柱向上移動．據(jù)此可知本題中溫度升高，下面氣體的壓強變化量大于上面氣體壓強的變化量．
最終穩(wěn)定時，根據(jù)p_上=p_下-ρgh，可知△p_上=△p_下．
故答案為：升高，等于

點評 考查查理定律的應(yīng)用，明確壓強的變化量的決定要素．該題可以使用假設(shè)法．