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1、 這類問題涉及兩部分氣體，它們之間雖然沒有氣體交換，但其壓強或體積這些量間有一定的關系，分析清楚這些關系是解決問題的關鍵，解決這類問題的一般方法是：分別選取每部分氣體為研究對象，確定初、末狀態(tài)參 量，根據(jù)狀態(tài)方程列式求解氣體狀態(tài)變化氣體狀態(tài)變化2認真分析兩部分氣體的壓強、體積之間的關系，并列認真分析兩部分氣體的壓強、體積之間的關系，并列 出方程出方程3多個方程聯(lián)立求解多個方程聯(lián)立求解一、相互關聯(lián)的兩部分氣體的分析方法一、相互關聯(lián)的兩部分氣體的分析方法1 如圖1所示，內(nèi)徑均勻的U形管中裝入水銀，兩管中水銀面與管口的距離均為l10.0 cm，大氣壓強p075.8 cmHg時，將右側(cè)管口封閉，然后從
2、左側(cè)管口處將一活塞緩慢向下推入管中，直到左右兩側(cè)水銀面高度差達h6.0 cm為止求活塞在管內(nèi)移動的距離【例例1】圖圖1 答案6.4 cm 二、假設法判定液柱的移動 根據(jù)題目條件，假設發(fā)生某種特殊的物理現(xiàn)象和物理過程，再結合相應的狀態(tài)變化規(guī)律及物理規(guī)律進行推理，即可得出正確答案，這種方法可以化難為易，化繁為簡 在溫度不變的情況下，液柱移動問題的特點是：在保持 溫度不變的情況下改變其他題設條件，從而引起封閉 氣體的液柱的移動，或液面的升降，或氣體體積的增 減解決這類問題通常假設液體不移動，或液面不升 降，或氣柱體積不變，然后從此假設出發(fā)，運用玻意 耳定律等有關知識進行推論，求得正確答案 用液柱或活
3、塞隔開兩部分氣體，當氣體溫度變化時，液柱或活塞是否移動？如何移動？ 此類問題的特點是：氣體的狀態(tài)參量p、V、T都發(fā)生了變化，直接判斷液柱或活塞的移動方向比較困難，通常先進行氣體狀態(tài)的假設，然后應用查理定律可以簡單地求解其一般思路為： (1)先假設液柱或活塞不發(fā)生移動，兩部分氣體均做等容變化 在一粗細均勻且兩端封閉的U型玻離管內(nèi)，裝有一段水銀柱，將A和B兩端的氣體隔開，如圖2所示在室溫下，A、B兩端的氣體體積都是V，管內(nèi)水銀面的高度差為h，現(xiàn)將它豎直地全部浸沒在沸水中，高度差h怎么變化？【例例2】圖圖2 答案h增大 借題發(fā)揮(1)若把U型管全部放入冰水混合物中(0 )，高度差h怎么變化？(2)若
4、使U型管自由下落(保持豎直)，高度差h怎么變化？ 氣缸類問題是熱學部分典型的物理綜合題，它需要考查氣體、氣缸或活塞等多個研究對象，涉及熱學、力學乃至電學等物理知識，需要靈活、綜合地應用知識來解決問題 解決氣缸類問題的一般思路： (1)弄清題意，確定研究對象一般來說，研究對象分兩類：一類是熱學研究對象(一定質(zhì)量的理想氣體)；另一類是力學研究對象(氣缸、活塞或某系統(tǒng))三、氣缸類問題的處理方法三、氣缸類問題的處理方法 (2)分析清楚題目所述的物理過程，對熱學研究對象分析清楚初、末狀態(tài)及狀態(tài)變化過程，依氣體定律列出方程；對力學研究對象要正確地進行受力分析，依據(jù)力學規(guī)律列出方程 (3)注意挖掘題目中的隱
5、含條件，如幾何關系等，列出輔助方程 (4)多個方程聯(lián)立求解對求解的結果注意檢驗它們的合理性 如圖3甲所示，氣缸質(zhì)量為m1，活塞質(zhì)量為m2，不計缸內(nèi)氣體的質(zhì)量及一切摩擦，當用一水平外力F拉活塞時，活塞和氣缸最終以共同的加速度運動求此時缸內(nèi)氣體的壓強(已知大氣壓為p0，活塞橫截面積為S)【例例3】圖圖3 借題發(fā)揮要求解封閉氣體的壓強時，必須轉(zhuǎn)換為以活塞等固體為研究對象，由于本題中系統(tǒng)處于加速狀態(tài)，因此還必須分別以整體和活塞為對象進行研究，列動力學方程，求解結果專題小練專題小練1.圖圖4 一只兩用活塞氣筒的原理如圖5所示(打氣時如圖甲，抽氣時如圖乙)，其筒內(nèi)體積為V0，現(xiàn)將它與另一只容積為V的容器相連接，氣筒和容器內(nèi)的空氣壓強為p0，已知氣筒和容器導熱性能良好，當分別作為打氣筒和抽氣筒時，活塞工作n次后，在上述兩種情況下，容器內(nèi)的氣體壓強分別為 ()2圖圖5 答案D3.圖圖6 答案500 K 內(nèi)燃機汽缸里的混合氣體，在吸氣沖程之末，溫度為50 ，壓強為1.0105 Pa，體積為0.93 L在壓縮沖程中，把氣體的體積壓縮為0.155 L時，氣體的壓強增大到1.2106 Pa.這時混合氣體的溫度升高到多少攝氏度？ 解析初態(tài)：p11.0105 Pa、V10.93 L， T1(50273)K323 K 末態(tài)：p21.2106 Pa，V20.155 L，T2為未知量4答案答案373
高中物理 第5章 熱力學定律專題突破課件 魯科版選修33
