Question

如圖所示，兩端封閉、粗細均勻的細玻璃管，中間用長為h的水銀柱將其分為兩部分，分別充有空氣，現(xiàn)將玻璃管豎直放置，兩段空氣柱長度分別為L₁，L₂，已知L₁＞L₂，如同時對它們均勻加熱，使之升高相同的溫度，這時出現(xiàn)的情況是：

A．水銀柱上升                   　　B．水銀柱下降

C．水銀柱不動                          D．無法確定

Answer 1

A

解析：假定兩段空氣柱的體積不變，即V₁，V₂不變，初始溫度為T，當溫度升高△T時，空氣柱1的壓強由p₁增至p'₁，△p₁=p'₁－p₁，空氣柱2的壓強由p₂增至p'₂，△p₂= p'₂－p₂。

由查理定律得：

因為p₂=p₁+h＞p₁，所以△p₁＜△p₂，即水銀柱應向上移動。所以正確答案應選A。

小結：這類題目只能按等容過程求解。因為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增量的不同造成的，所以必須從壓強變化入手。

壓強的變化由壓強基數(shù)（即原來氣體的壓強）決定，壓強基數(shù)大，升高相同的溫度，壓強增量就大。同理，若兩段空氣柱同時降低相同的溫度，則壓強基數(shù)大的，壓強減少量大。就本題而言，水銀柱將向下移動。