解:水银柱原来处于平衡状态,所受合外力为零,即此时两部分气体的压强差△p=P1-P2=h。温度升高后,两部分气体的压强都增大,若△P1>△p2,水银柱所受合外力方向向上,应向上移动,若△P1<△P2,水银柱向下移动,若△p1=△P2,水银柱不动。所以判断水银柱怎样移动,就是分析其合力方向,即判断两部分气体的压强哪一个增大得多。 (1)假设法: 假设水银柱不动,两部分气体都做等容变化,分别对两部分气体应用查理定律: 上段:,所以, 下段: 又因为△T2=△T1,T1=T2,P1=P2+h>P2 所以△P1>△P2,即水银柱上移 (2)图象法: 在同一p-T图上画出两段气柱的等容线,如图,因为在温度相同时,P1>P2,得气柱l1等容线的斜率较大,当两气柱升高相同的温度△T时,其压强的增量△P1>△P2,所以水银柱上移
(3)极限法: 由于P2较小,设想P2=0,即上部为真空,升温则p1增大,水银柱上移,降温下移 |