Question

两端封闭、粗细均匀的玻璃管竖直放置，其内封闭着一定质量的空气，被一段水银柱分为上、下两部分，如图所示，为使空气柱L₁的长度增大，则应使（　　）

A．玻璃管竖直上抛

B．环境温度降低

C．玻璃管水平放置

D．玻璃管减速下降

Answer 1

分析：由图示确定两部分气体压强间的关系，然后应用理想气体状态方程分析答题．

解答：解：设水银柱的高度为h，由图示可知，两部分气体压强间的关系为p₂=p₁+h，p₂＞p₁；
A、如果玻璃管竖直上抛，则玻璃管中的水银处于完全失重状态，下部气体压强变小，气体温度不变，由理想气体状态方程可知，下部气体体积变大，水银柱向上移动，空气柱L₁的长度减小，故A错误；
B、如果环境温度降低，设降低的温度为△T，假设水银柱不动，则气体体积不变，对封闭且，由查理定律得：

P

T

=

P′

T-△T

，P′=

T-△T

T

P，气体压强的变化量△P=P-P′=

△T

T

P，由于P₂＞P₁，则△P₂＞△P₁，即下半部分气体压强减小量大，水银柱受到的合力向下，水银柱向下移动，空气柱L₁的长度增大，故B正确；
C、如果玻璃管水平放置，下部气体压强变小，体积变大，水银柱向上移动，空气柱L₁的长度减小，故C错误；
D、如果玻璃管匀减速下降，玻璃管处于超重状态，管中的水银处于超重状态，下部气体压强变大，气体温度不变，由理想气体状态方程可知，下部气体体积变小，水银柱向下移动，空气柱L₁的长度增大，故D正确；
故选BD．

点评：本题考查了气体体积变化情况，根据题意、应用气态方程进行分析，可以正确解题．