Question

如图所示，两端封闭的玻璃管中间有一段水银柱，经适当倾斜，使上下两部分气体的体积恰好相等，并将玻璃管固定．管内气体的温度始终与环境温度相同．一段时间后，发现上面气体的体积比原来大了，则可以判断环境温度    了（填“升高”或“降低”），上下两部分气体的压强也改变了，且两部分气体压强的变化量    （填“相等”或“不相等”）．

Answer 1

【答案】分析：研究上下两部分气体，找出变化量和不变量，根据理想气体方程=C判断．
解答：解：设上方气体状态为 p₁，V₁，T，下方为 p₂，V₂，T．
根据理想气体方程=C从而有
p₂=  p₁=
其中C₁，C₂为常量，其它量都是变量．
由题设知V₂减小，V₁增大，现假定T升高，
则根据上两式可知，p₂比p₁上升更多，p₂-p₁较初始状态增大，而事实上，要保持平衡，显然p₂-p₁在整个过程中不变．
故假设错误，T只能减小，减小的原因只能是环境温度降低．
要保持平衡，下面气体压强=上面气体压强+水银柱产生的压强，而玻璃管倾斜角不变，所以水银柱产生的压强不变，即上下压强差不变，所以也就是上下压强的变化量相等，
故答案为：降低，相等．
点评：解决该题关键要掌握理想气体方程=C去分析气体的初末状态．