Question

两端封闭的玻璃管中间有一段水银柱，经适当倾斜，上下两部分气体的体积恰好相等。

两端封闭的玻璃管中间有一段水银柱，经适当倾斜，上下两部分气体的体积恰好相等。保持玻璃管位置不变，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下降 原因

Answer 1

设上方气体状态为n1, p1, V1, T，下方为n2, p2, V2, T。从而有
p2=n2RT/V2, p1=n1RT/V1，其中n1，n2，R为常量，其它量都是变量。

容易知道T不变时系统仍会保持初始状态（没有变化的原因）。

现假定T升高，由题设知V2减小，V1增大，则根据上两式可知，p2比p1上升更多，p2-p1较初始状态增大。（注：p1有下降的可能性，但无论怎样p2-p1一定是增加的）。而事实上，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，系统放热而降温。

这个题用反证法比较容易，直接证明有难度（因为变量比较多）。另，题中的初始V1和V2相等是多余条件。

如有不明欢迎追问。