两端封闭的均匀玻璃管内，有一段水银柱将管内气体分为两部分．玻璃管与水平面成α角不变，将玻璃管整体浸入较热的水中，重新达到平衡．试论证水银柱的位置是否变化．如果变化，如

Question

两端封闭的均匀玻璃管内，有一段水银柱将管内气体分为两部分．玻璃管与水平面成α角不变，将玻璃管整体浸入较热的水中，重新达到平衡．试论证水银柱的位置是否变化．如果变化，如何变？

Answer 1

假定两段空气柱的体积不变，即V₁，V₂不变，初始温度为T，当温度升高△T时，
空气柱1的压强由p₁增至p'₁，△p₁=p'₁-p₁ ①
空气柱2的压强由p₂增至p′₂，△p₂=p′₂-p₂ ②
由查理定律得：
对上端气体：(P1)/(T1)＝(P1′)/(T1+△T) ③
对下端气体：(P2)/(T2)＝(P2′)/(T2+△T)  ④
①③联立得：△P1＝(P1△T)/(T1)＝(P1△T)/(T)
②④联立得：△P2＝(P2△T)/(T2)＝(P2△T)/(T)
因为P₂=P₁+H＞P₁，所以△P₂＞△P₁，所以水银柱应往上端移动．
答：水银柱得位置变化，往上移动．