Question

兩端封閉的玻璃管在常溫下如圖豎直放置，管內(nèi)有一段汞柱將空氣分隔成上下兩部分，下列判斷中正確的是（ ）

A．當(dāng)它轉(zhuǎn)過90°成水平狀態(tài)時(shí)，原下部空氣柱體積會(huì)增大
B．當(dāng)它豎直向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下部空氣柱體積增大
C．當(dāng)它自由下落時(shí)，上部空氣柱體積增大
D．當(dāng)它完全浸沒在冰水中后，上部空氣柱體積增大

Answer 1

【答案】分析：上部分空氣的壓強(qiáng)加上水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于下部分空氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)，然后水平放置時(shí)下面的空氣壓強(qiáng)減小，由等溫變化可知，下面部分的體積應(yīng)當(dāng)增大；當(dāng)玻璃管豎直向上加速時(shí)，水銀柱受到的合力豎直向上，所以下面的空氣壓強(qiáng)變大，有等溫變化可知?dú)怏w體積減��；完全浸入水中時(shí)可以假設(shè)兩部分氣體做等容變化，再去判斷．
解答：解：A、開始時(shí)上面空氣壓強(qiáng)為PcmHg，下面空氣壓強(qiáng)為：P+h，其中h為水銀柱高度；轉(zhuǎn)過90度的過程，下面的空氣壓強(qiáng)減小，由于氣體做等溫變化，PV=C，水銀下面空氣的體積變大，故A正確．
B、當(dāng)它豎直向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水銀柱受到的合力豎直向上，所以下面的空氣壓強(qiáng)變大，有等溫變化可知下面氣體體積減小；故B錯(cuò)誤．
C、當(dāng)玻璃管自由落體時(shí)，水銀柱不產(chǎn)生壓強(qiáng)，水銀下面空氣空氣壓強(qiáng)變大，由于氣體做等溫變化，PV=C，水銀下面空氣的體積變大，故上面空氣體積減小，故C錯(cuò)誤．
D、當(dāng)把玻璃管浸入冰水中，氣體的溫度降低，假設(shè)氣體做等容變化，對上面的氣體由：，所以初態(tài)壓強(qiáng)P越大的氣體壓強(qiáng)減少的越多，所以下部氣體壓強(qiáng)減小的多，故水銀柱下降，上面空氣體積增大，故：D正確．
故選：AD
點(diǎn)評：同一題目中，當(dāng)一個(gè)條件發(fā)生變化時(shí)，比如溫度、加速度，所對應(yīng)的理想氣體狀態(tài)方程應(yīng)當(dāng)發(fā)生變化．