Question

【题目】如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B，上下两部分气体初温度相等，且体积VA＞VB。
（1）若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？
某同学解答如下：
设两部分气体压强不变，由 ，…， ，…，所以水银柱将向下移动。
上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。
（2）在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为ΔpA和ΔpB ， 分析并比较二者的大小关系。

Answer 1

【答案】
（1）

不正确。

水银柱移动的原因是升温后，由于压强变化造成受力平衡被破坏，因此应该假设气体体积不变，由压强变化判断移动方向。

正确解法：设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得

因为 ，pA<pB，可知 ，所示水银柱向上移动。

（2）

升温前有pB=pA+ph（ph为汞柱压强）

升温后同样有pB'=pA'+ph

两式相减可得

【解析】（1）分别以两部分气体为研究对象，明确水银柱移动的原因是因为压强变化，不是因为体积的变化；故应设体积不变，根据查理定律进行分析；（2）根据平衡条件分别对改变温度前后两部分气体间的压强关系列式，联立即可比较压强的变化量．