Question

13．如图所示是伽利略设计的世界上第一个温度计示意图，上部是一个球形容器，里面有一定量的空气，下部是一根细管，细管插入带色液体中，制作时先给球形容器微微加热，跑出一些空气（可视为理想气体），插入液体时，带色液体能上升到管中某一高度，测量时上部的球形容器与被测物质接触．已知外界大气压为p₀并保持不变，所测量温度为t₁时，管内液面在a位置，管内气体分子的平均动能为E_k1，气体压强为p₁；所测量温度为t₂时管内液面上升到b位置，其他二个量分别为E_k2、p₂．由此可知（　　）

• A． t₁＜t₂
• B． p₁＜p₂
• C． E_k1＞E_k2
• D． E_k1＜E_k2

Answer 1

分析 伽利略温度计使用空气制成的，因此它是根据空气的热胀冷缩性质制成的．当外界温度升高时，球形瓶中的空气温度升高，压强增大，迫使带色液柱向下降，并且外界温度越高，带色液柱越向下．

解答 解：当液面由a位置上升到b位置时，管内气体体积减小，管内气体的压强减小，根据气态方程可知温度降低，管内气体分子的平均动能减小，气体内能减小．
所以t₁＞t₂，P₁＞P₂，E_k1＞E_k2，E₁＞E₂．故ABD错误，C正确
故选：C

点评 此题是一个比较新颖的题型，主要考查的是：空气温度计的原理；空气温度计与液体温度计相比较时，它的缺点是--管中液柱的升降变化还要受到大气压变化的影响，所以误差比较大．