Question

一道高中物理热学题求解释。。

答案AD。
为什么A的体积会减小？
既然A的体积减小了，那压强不就增大了。为什么C不可选?
D项如何解释？

Answer 1

解答：此题的理解应该从平衡观点进行理解，不管任何时刻活塞两边的气体A、B的压强相等；而气体A的压强=大气压+h高水银柱压强。这是稳定时的关系式。当打开阀门K时，B的压强=大气压，所以A的压强也为大气压，又由于左管处得压强也是大气压，所以就没有了高度差。
首先可以判断D对
对于A选项：当向u行管加水银时，气体A、B的压强同时要增加，现在只考虑A气体，其压强增加，由于其温度不变，体积只能减少。不要刻意去理解怎么满足这个过程，高中时的知识对一般的过程都解释不清，只有到大学或更高层次，才会追求更加细致的过程。呵呵，这也只是个人见解，不过有些过程还是需要理解的。
当打开K时，气体A、B的压强同时比打开前减少，又因为i温度不变（单个分子对活塞的冲量不变），所以冲量减小。
这里附加理想气体的压强的大小由温度（是分子平均动能的量度）和分子密度（体积）有关。因为压强是单位面积上力的大小的量度，而力的大小可以用冲量定理来理解。当温度高时，速度大，对于单个分子的动量大，对活塞的冲量大。分子密度决定单位时间碰撞的分子的个数。希望我的解释能帮助你解除困惑。谢谢！

追问

谢谢 ！那么对于A选项，稳定后A中气体对器壁在单位时间内的作用力是否应该增大？如果容器绝热隔板导热，A选项稳定后两个容器的气体温度是否都要增加？

追答

这要考虑容器是否是绝热的，如果是绝热的，就先向你说声抱歉，我对A选项的分析有点错误：因为加水银后，水银会对右边的空气做工（压缩右边的空气，为了保持AB的压强平衡，同时A和B），使空气AB的内能增加，从而空气AB的温度都增加，同时AB体积也都减小。 现在分析你的问题：单位时间的作用力就是压强的一种体现，容器的形状已经确定的前提下，空气与器壁作用的面积是确定的，因此以中立的大小就对应一个压强。因为空气A的压强增加，所以作用力也增大。 并且两个容器的气体温度也都也增加。

Answer 2

A选项：保持K关闭，假定A体积未来得及不变，则水银柱压强大于A压强，导致水银柱流下，于是A随后被压缩，挡板右移，B被压缩，B压强增大，板受力平衡故最终达到平衡时A压强增大，水银柱受力平衡故水银面高度差增大。故A正确。
C选项：若打开阀门K，则平衡时挡板右侧压强恒为一个大气压，故平衡时A的压强恒为一个大气压。故C错误。
D选项：若打开阀门K，由于U型管左右两端压强均为一个大气压，故两管水银面应保持相平。 故D正确。

Answer 3

题中说的是稳定后，稳定后哪里还会有什么冲量，与打开阀门前是一样的。
对于d，当阀门打开后，在水银柱的压力下，活塞会向b方向移动，直到活塞2侧压力平衡为止。那么这样左边的水银柱下降右边的上升，则高度差就会减小啊

Answer 4

看选项的时候要看清前面的条件
A选项前面时候阀门K关闭 那就形成了两个封闭的气室
外界的气压设为定值Po 那么A室中的压强即为Po+h 都处于平衡状态
现在 向左边的管内加入水银 设为X 那么右边的水银高度也必然要增加一些
而此时 水银的液面高度差便大于h A室中的气体压强就大于Po+h
由题目可知 整个过程中温度是不变的 那就有 PV=P'V' 那么P' 〉P 就推出 V'〈 V
所以 A 选项正确

C选项中说 阀门K打开 那么B室就与外界相通 活塞就会往右移动 直到整个系统的压强都与外界压强相等 那么这时候A室中的压强即为外界压强Po 明显是小于Po+h的
对活塞的冲量自然是减小 故C选项错误

D选项与C选项的情况相同 所以最后液面的高度差应该是为0的 所以说h减小是非常正确的
故A.D 对

Answer 5

A的压强确实增大了。水银柱的高度差反映的是A中气体和大气的压强差，A中气体比大气压强大。灌入水银之后A中气体压强增大，水银柱高度差变大，由PV=nRT,A的体积变小。
打开K之后，AB中的压强都减小到和大气一样，所以A中气体对器壁的冲量减小。
此时A和大气没有压强差，水银柱液面差为0.