部分思考题解答(4)

10、把一长方形容器用一隔板分开为容积相同的两部分，一边装二氧化碳，另一边装着氢，两边气体的质量相同，温度相同，如图所示。如果隔板与器壁之间无摩擦，那么隔板 是否会发生移动？ 答：隔板的移动完全取决于两边气体的压力，由气态方程

可知，在m、T、V相同时，摩尔质量M小的气体压强大于摩尔质量M大

的气体的压强。因此，图中所示的容器中，氢的摩尔质量小于二氧化碳的摩尔质量，所以氢气的压强大于二氧化碳的压强，隔板将向二氧化碳一边移动。

11、两个相同的容器装着氢气，以一玻璃管相接通，管中用一水银滴作为活塞。当左边容器的温度为0℃而右边为20℃时，水银滴刚好在管的中央而维持平衡（见图）。

（1） 当左边容器的温度由0℃升到10℃时，水银滴是否会移动，怎样移动？

（2） 如果左边升到10℃，而右边升到30℃，水银滴是否会移动？ （3） 如果要使水银滴在温度变化时不移动，则左、右两边容器的温度应遵循什么规律？ 答：水银滴平衡的条件是两边压强相等。

（1） 左边容器的温度从0℃升高到10℃时，左边氢气的压强增大，于是，水银滴将在较大的压力作用下向右移动，直至右边气体因体积减小，压强增大到与左边压强相同时为止。水银滴在中央偏右的地方达到新的平衡。 （2） 对一定量的气体（m 一定）在温度升高时，若体积不变，则压强的增量为ΔP=（m/MV）RΔT。现假定两边气体的体积相

同，则当温度的增量相同时，压强增量ΔP取决于两边氢气的质量，质量大的一边压强增量大，将使水银滴向另一边移动。根据题意，左边0℃和右边20℃时，水银滴在中央，处于平衡，两边的压强和体积相同。由PV =（m/M）RT 可知，左边温度低，则质量大。因此，当两边温度增量相同时，左方压强增量大于右方，故水银滴仍将向右方移动。

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