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章末整合 高中物理 选修3 3 鲁科版 一 相互关联的两部分气体的分析方法这类问题涉及两部分气体 它们之间虽然没有气体交换 但其压强或体积这些量间有一定的关系 分析清楚这些关系是解决问题的关键 解决这类问题的一般方法是 1 分别选取每部分气体为研究对象 确定初 末状态参量 根据状态方程列式求解 2 认真分析两部分气体的压强 体积之间的关系 并列出方程 3 多个方程联立求解 例1 如图1所示 将盛有温度为t的同种气体的两容器用水平细管相连 管中有一小段水银将a b两部分气体隔开 现使a b同时升高温度 若a升高到t ta b升高到t tb 已知va 2vb 要使水银保持不动 则 图1 二 气缸类问题的处理方法解决气缸类问题的一般思路 1 弄清题意 确定研究对象 一般来说 研究对象分两类 一类是热学研究对象 一定质量的理想气体 另一类是力学研究对象 气缸 活塞或某系统 2 分析清楚题目所述的物理过程 对热学研究对象分析清楚初 末状态及状态变化过程 依气体定律列出方程 对力学研究对象要正确地进行受力分析 依据力学规律列出方程 3 注意挖掘题目中的隐含条件 如几何关系等 列出辅助方程 4 多个方程联立求解 对求解的结果注意检验它们的合理性 例2 如图2所示 在光滑的水平面上 有一个内外壁都光滑的气缸 气缸的质量为m 气缸内有一质量为m m m 的活塞 密封一部分理想气体 气缸处于静止状态 现用水平恒力f向左推活塞 当活塞与气缸的加速度均为a时 封闭气体的压强为p1 体积为v1 若用同样大小的水平恒力f向右推气缸 当活塞与气缸的加速度均为a时 封闭气体的压强为p2 体积为v2 设封闭气体的质量和温度均不变 则 图2 三 气体图象与图象之间的转换理想气体状态变化的过程 可以用不同的图象描述 已知某个图象 可以根据这一图象转换成另一图象 如由p v图象变成p t图象或v t图象 例3 一定质量的理想气体的状态变化过程的p v图象如图3所示 其中a是初状态 b c是中间状态 a b是等温变化 如将上述变化过程改用p t图象和v t图象表示 则下列各图象中正确的是 图3 四 对绝对湿度 相对湿
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