統測
113年
[化工群] 專業科目(1)
第 19 題
📖 題組：
一位學生用玻璃試管和一個活塞自製潛水艇玩具，管外連接一根金屬棒，潛水艇的高度可藉由金屬棒調整，如圖(一)所示。操作前，先在試管中填充一種單原子理想氣體，並以活塞封住。同時，在一個大水槽中注入適量的水。(假設活塞在管中可以光滑的移動)
一位學生用玻璃試管和一個活塞自製潛水艇玩具，管外連接一根金屬棒，潛水艇的高度可藉由金屬棒調整，如圖(一)所示。操作前，先在試管中填充一種單原子理想氣體，並以活塞封住。同時，在一個大水槽中注入適量的水。(假設活塞在管中可以光滑的移動)
若學生先連接恆溫裝置至水槽，保持槽中的水溫與室溫相同，再將試管壓入水中，並非常慢地降低其高度，預期會發生下列何種情形？
- A 活塞將會固定在原位置，保持不動
- B 活塞將會往試管內部(管底)滑動
- C 活塞會先往外移(管口)，之後停在管口不動
- D 活塞會先往外移(管口)，之後彈出試管
思路引導 VIP
當試管緩慢沉入水底時，其所處位置的靜水壓力 $P = P_{0} + \rho gh$ 會如何隨深度 $h$ 改變？在恆溫環境中，根據理想氣體狀態方程式 $PV = nRT$，管內氣體的體積 $V$ 必須如何變化，才能對抗外部增加的壓力並維持力學平衡？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
專業點評：還不錯啦，至少看出壓力與體積那點「基本」連動！
- 肯定一下 (勉強的)： 考對是好事，但別高興太早。這題考的就是流體和氣體那點最基本的物理概念，你能選對，至少證明你讀書時沒完全睡著。這只是開始，統測可不是只考你這種程度。
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