连通器测气体体积:理想气体之连通器模型
昨天我们探讨了气缸模型,今天我们再来看一下连通器模型,他们处理的原理和方法基本上是一样的。
我们首先来重温下初中所学的连通器的特点:在g(重力加速度)≠0且其相对于连通器内的各个部分的值都相等的情况下,向连通器内注入同一种密度均匀的液体,当液体相对于连通器静止时,连通器的各个容器内的液面保持相平。
我们以一道高考题来说明。
(2018年全国Ⅲ卷33题第2问)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg(如图)。
现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中,气体温度不变。
解析:他一开始就说过,他的思路和汽缸的思路是基本一样的,但是结合本题,我们也说一下他的稍微特殊一点的地方,那就是它的研究对象的选取一定要结合连通器的特点,如左图,我们应该选定同一液面的A、B两处,分别列出两处的压强表达式。当然,这里大家不能忘了初中所学的求业主压强的公式p=ρgh。所以左侧A处的压强为pA,右侧B处的压强为pB=ρgh p1,其中h为液柱的竖直高度差。利用pA=pB,即可求得p1。
接下来就应该明确气体变化的状态,显然,本题是等温变化。所以pV是一个常数。这里我们应该还要注意的是,当发生等温变化时,要看研究对象到底是几个,显然,本题的理想气体有两段,所以我们分别要对这两段列气体状态方程。
最后,有时候我们还需要列出辅助方程,主要从三个方面考虑:一是几何约束关系(体积),二是热学的联系(温度),三是力学约束关系(压强)。而本题当然就是体积了。
热学联系则找准关键词“导热”,容器壁导热则容器内的温度与外界环境温度相同,由于外界温度基本不变,因此容器内的温度也不变。
而列力学约束关系式就是力的平衡。
最后强调一点,处理热学问题时一定要注意单位的统一。一是检查温度是否有用热力学温标表示,二是检查列式时压强的单位是否统一。常见的压强单位有帕斯卡(Pa)、厘米高汞柱长(cmHg)、大气压(p0)等。帕斯卡和大气压的互换关系为:p0=1.01×105 Pa;帕斯卡和厘米高汞柱长的互换关系为:p=ρgh,其中h表示水银柱的竖直高度;大气压和厘米高汞柱长的互换关系为:p0=76 cmHg。
如果你有今日头条app,麻烦顺手点一下关注@中学物理知识传播者,每天都会倾情奉献一段小干货,我会继续努力的!
- 12-30苏轼10首经典诗词:苏轼十首巅峰之作
- 06-08李诞离婚完整视频:李诞朋友圈宣布已离婚
- 05-12关于清明时节的诗句有什么?春城夜谭有关清明的诗词
- 01-05那些被奉为里程碑的经典游戏:13年前这款成就了无数人武侠梦的游戏
- 10-03汽修行业的人最后去哪里了 那些离开汽修行业的兄弟
- 01-05陈胜吴广为什么不能打?连攻7天没打下来陈再道把帽子一摔说
- 01-25龙的画法又霸气又简单,龙的画法
- 09-1380后不知道的老物件,5个老物件,90后没有见过全认识的暴露年龄了
- 05-24青客退房不退押金我可以继续住吗?上海青客维权
- 01-13思梅絮语经典散文,散文,柳絮儿
- 10-09小中班语言说课稿小羊,屈老师中班语言说课稿耳朵上的绿星
- 12-25年轻的奴才:奴才的世界
- 11-16为什么有人建议婚前不要同居?90,的情侣接受婚前同居
- 05-16手机依赖症用什么方法?如何去掉手机依赖症
- 05-10刺激战场如何跳上加油站?刺激战场加油站隐藏了一个
- 03-05viv0手机忘记密码怎么解开锁?viv0手机忘记密码怎么解锁
热门
推荐
- 1额头鼻子下巴出油是什么皮肤216
- 2高二数学试题及答案299
- 3精选三年级日记模板集合十篇227
- 4三年级画画得一等奖的作品408
- 5石嘴山有什么好玩的地方?273
- 6前台领班工作内容说明112
- 7小苏打有什么神奇功效与作用212
- 8护士的辞职报告范文3篇220