单选题 两个大小不同的器皿用均匀的细管相连,管内有一水银滴做活塞,大器皿装氧气,小器皿装氢气。当温度相同时,水银滴静止于细管中央,则此时两种气体中( )。
  • (A) 氢气的密度大
  • (B) 密度一样大
  • (C) 氧气的密度大
  • (D) 无法判断


【正确答案】 C
【答案解析】[解析] 由水银滴静止可知,水银滴两端所受的压力F相等。由于均匀的细管的横截面积相等,由压强公式[*]可知,水银滴两端所受的压强p相等,即水银滴两端器皿里的气体压强p相等。
设理想气体的压强为P,体积为V,温度为T,质量为m,摩尔质量为M,摩尔气体常量为R,则理想气体状态方程为[*]。由此公式可以得到理想气体的密度公式为:
[*]
由于水银滴两端器皿的气体的压强户相等,温度T相等,氧气的摩尔质量M氧气大于氢气的摩尔质量M氢气,所以,氧气的密度大于氢气的密度,故选择选项C。
[点评] 本题主要运用力学知识判断水银滴两端器皿的气体的压强户相等,用理想气体状态方程[*],推导出理想气体的密度公式[*],然后根据已知条件即可得到正确答案。