Question

如下圖所示，A、B是兩個管狀容器，除了管較粗的部分高低不同之外其他一切全同，將此兩容器抽成真空，再同時分別插入兩個水銀池中，當水銀柱停止運動時(如下圖)，問兩管中水銀的溫度是否相同？為什么？設水銀與外界沒有熱交換．

Answer 1

答案：
解析：

把兩真空管A、B開口插入水銀池中，在大氣壓力的作用下，水銀將沖入管中，通過水銀自身之間、水銀與管之間的摩擦，最后水銀停止運動，在這個過程中水銀的溫度升高了．不過要直接從這個動態(tài)過程中判斷出哪一個管中水銀的溫度高是困難的，可以換一個角度，以池中和管中的全部水銀為研究對象，利用能量轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律去判斷，在水銀進入管中的過程中，大氣壓力對水銀做功，把大氣的能量轉(zhuǎn)化為水銀的內(nèi)能和重力勢能，在一定的大氣壓下，靜止時，A、B管中水銀柱的高度是相同的，也即進入管中的水銀體積相同，所以大氣壓力做功相同，但兩裝置中水銀重力勢能的增量不同，所以兩者內(nèi)能的改變也不同，由圖可知：A管水銀的重力勢能較小，所以A管中水銀的內(nèi)能增量較多，其溫度應略高些．