Question

18．如圖所示，兩容器A、B中分別裝置同種理想氣體，用粗細均勻的U形管連同兩容器，管中的水銀滴把兩容器隔開，兩容器A、B的體積（包括連接它們的U形管部分）為174cm²，U形管的橫截面積為S=1cm²．容器A中氣體的溫度為7℃，容器B溫度為27℃，水銀滴恰在玻璃管水平部分的中央保持平衡，調(diào)節(jié)兩容器的溫度，使兩容器溫度同時升高1.0℃，水銀滴將向何方移動，移動距離為多少（　�。�

• A． 向右移動 0.05m
• B． 向右移動 0.02m
• C． 向左移動 0.05m
• D． 向左移動 0.02m

Answer 1

分析 對容器A和容器B中的氣體分別運用理想氣體狀態(tài)方程列式，聯(lián)立方程組求出水銀滴移動的距離．

解答 解：設(shè)水銀柱向右移動的距離為xcm，則對于容器有：
$\frac{{p}_{A}^{\;}{V}_{A}^{\;}}{{T}_{A}^{\;}}=\frac{{p}_{A}^{′}（{V}_{A}^{\;}+xS）}{{T}_{A}^{′}}$
對于容器B有$\frac{{p}_{B}^{\;}{V}_{B}^{\;}}{{T}_{B}^{\;}}=\frac{{p}_{B}^{′}（{V}_{B}^{\;}-xS）}{{T}_{B}^{′}}$
開始時水銀滴保持平衡，則有${p}_{A}^{\;}={p}_{B}^{\;}$，${V}_{A}^{\;}={V}_{B}^{\;}=174c{m}_{\;}^{3}$
溫度升高后水銀滴保持平衡，則有${p}_{A}^{′}={p}_{B}^{′}$
聯(lián)立則有x=0.02m
故選：B

點評 本題涉及兩部分氣體狀態(tài)變化問題，除了隔離研究兩部分之外，關(guān)鍵是把握它們之間的聯(lián)系，比如體積關(guān)系、溫度關(guān)系及壓強關(guān)系．