题目

如图，在两端封闭的玻璃管中用水银柱将其分成体积相等的上下两部分，并充入温度相同的气体．若把气体缓缓降低相同的温度（保持管竖直不动），然后保持恒温，则后来上面气体的体积______下面气体的体积；上面气体减小的压强______下面气体减小的压强．（两空均选填“大于”“等于”、或“小于”）

提问时间：2020-08-01

答案

对于水银柱，有P₁S+G=P₂S，则P2−P1＝

G

S

=常数，知稳定后上下的压强差是定量，所以上面气体减小的压强等于下面气体减小的压强．
对于上面气体，根据克拉伯龙方程有：P₁V₁=P₁Sh₁=n₁RT，则P1＝

n1RT

Sh1

，
对于下面气体，根据克拉伯龙方程有：P₂V₂=P₂Sh₂=n₂RT，则P2＝

n2RT

Sh2

．
则

n2RT

Sh2

−

n1RT

Sh1

＝常数，即(

n2

h2

−

n1

h1

)T＝常数
因为温度降低，则

n2

h2

−

n1

h1

增大，只能h₂减小，h₁增大，所以后来上面的气体体积大于下面气体的条件．
故答案为：大于、等于．