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理想气体状态方程及其应用与活塞类问题解法

更新时间:2024-07-28 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

【高中物理】高中物理知识点:理想气体状态方程JHz物理好资源网(原物理ok网)

理想气体状态方程:JHz物理好资源网(原物理ok网)

1.表述:一定质量的气体在改变状态时,其压强与体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。JHz物理好资源网(原物理ok网)

数字。JHz物理好资源网(原物理ok网)

2.表达:JHz物理好资源网(原物理ok网)

这个常数C是由气体的种类和质量决定的,或者换句话说,是由物质的量决定的。JHz物理好资源网(原物理ok网)

他的参数无关紧要JHz物理好资源网(原物理ok网)

3.适用条件:质量恒定,理想气体JHz物理好资源网(原物理ok网)

4.与实验定律的关系:JHz物理好资源网(原物理ok网)

气体的三条实验定律都是理想气体状态方程的特例:JHz物理好资源网(原物理ok网)

5.两个推论:JHz物理好资源网(原物理ok网)

(1)密度方程:JHz物理好资源网(原物理ok网)

上述公式与气体的质量无关,即不需要恒定的质量JHz物理好资源网(原物理ok网)

(2)道尔顿分压定律:JHz物理好资源网(原物理ok网)

当一定质量的气体被分成n份(或n份气体合并成一份)时JHz物理好资源网(原物理ok网)

这个公式要求气体的质量不变,也就是前后的总质量是一样的JHz物理好资源网(原物理ok网)

活塞问题的解决方案:JHz物理好资源网(原物理ok网)

1. 总体思路JHz物理好资源网(原物理ok网)

(1)分析问题,确定对象:热学研究对象(一定质量的气体);力学研究对象(活塞、气缸JHz物理好资源网(原物理ok网)

身体或系统)。JHz物理好资源网(原物理ok网)

(2)分析物理过程,根据气体实验定律,建立热物体的方程;根据牛顿运动,建立力学物体的方程。JHz物理好资源网(原物理ok网)

高中物理的理想状态JHz物理好资源网(原物理ok网)

该定律被表述成方程式。JHz物理好资源网(原物理ok网)

(3)探究隐式条件,列出辅助方程。JHz物理好资源网(原物理ok网)

(4)共同解决问题,并验证结果。JHz物理好资源网(原物理ok网)

2. 常见类型JHz物理好资源网(原物理ok网)

(1)体系处于力学平衡状态,综合利用气体实验定律和平衡方程求解。JHz物理好资源网(原物理ok网)

(2)系统处于力学非平衡状态,结合气体实验定律与牛顿运动定律得到解决。JHz物理好资源网(原物理ok网)

(3)容器与密闭气体相互作用满足守恒定律的条件(如动量守恒、能量守恒、质量守恒等)JHz物理好资源网(原物理ok网)

当相应的守恒方程组合起来,就可以求解。JHz物理好资源网(原物理ok网)

(4)当多个相互关联的圆柱体密封几部分气体时,可以分别研究每部分气体高中物理的理想状态,以找出它们的JHz物理好资源网(原物理ok网)

列出它们所遵循的定律,列出相应的气体状态方程,然后列出各部分气体的压强与体积的关系。JHz物理好资源网(原物理ok网)

制度,共同解决。JHz物理好资源网(原物理ok网)

处理变质量气体问题的方法:JHz物理好资源网(原物理ok网)

气体三大定律和气体状态方程都强调“某一特定气体有一定质量”,即当气体状态改变时,JHz物理好资源网(原物理ok网)

气体的质量是不能改变的,利用气体三大定律和气体状态方程研究变质量气体问题有很多种方法。JHz物理好资源网(原物理ok网)

管理方法。JHz物理好资源网(原物理ok网)

(1)口袋法:在初始状态或最终状态增加一个口袋,将变化的气体收集在口袋中,JHz物理好资源网(原物理ok网)

并确保品质保持不变。JHz物理好资源网(原物理ok网)

(2)隔离法:将变化的部分与不变的部分隔离开来,只研究不变的部分,从而达到研究的目的。JHz物理好资源网(原物理ok网)

气体的质量保持不变。JHz物理好资源网(原物理ok网)

(3)比较常数法:气体常数与气体质量有关,质量改变,气体常数也改变;质量不变,JHz物理好资源网(原物理ok网)

气体常数保持不变,根据已知各状态的状态参数计算各状态下的气体常数C,然后JHz物理好资源网(原物理ok网)

高中物理的理想状态JHz物理好资源网(原物理ok网)

比较。JHz物理好资源网(原物理ok网)

(4)利用推断法:气体的密度方程不要求质量不变,因此可求出相应态的密度。JHz物理好资源网(原物理ok网)

结合体积等来解决这个问题。分压定律也可以用来研究变质量气体的问题。具体来说,有四种JHz物理好资源网(原物理ok网)

通过选择适当的对象,可以将典型的场景转化为固定的质量:JHz物理好资源网(原物理ok网)

①通货膨胀问题JHz物理好资源网(原物理ok网)

给球或轮胎充气是典型的气体质量变化问题。JHz物理好资源网(原物理ok网)

以恒定质量气体为研究对象留学之路,充气过程中气体质量变化问题可以转化为恒定质量气体的状态变化问题。JHz物理好资源网(原物理ok网)

化学问题。JHz物理好资源网(原物理ok网)

②真空抽气问题JHz物理好资源网(原物理ok网)

在从容器中抽取气体的过程中,容器内气体的质量不断减小,这是一个变质量问题。JHz物理好资源网(原物理ok网)

将采出的气体与每次开采过程中剩余的气体作为一个整体作为研究对象,且品质保持不变。JHz物理好资源网(原物理ok网)

该过程中气体可看作是一个等温膨胀过程。JHz物理好资源网(原物理ok网)

③充气问题JHz物理好资源网(原物理ok网)

将大容器中的气体分成多个小容器的问题也是典型的变质量问题。JHz物理好资源网(原物理ok网)

处理该类问题时,可以把大容器内的气体与多个小容器内的气体看作一个整体高中物理的理想状态,作为研究对象。JHz物理好资源网(原物理ok网)

将变量质量问题转化为固定质量问题。JHz物理好资源网(原物理ok网)

④ 漏电问题JHz物理好资源网(原物理ok网)

泄漏过程中容器内气体的质量不断发生变化,属于变质量问题,无法用理想气体状态法解决。JHz物理好资源网(原物理ok网)

若选择容器内剩余气体作为研究对象,则问题可以转化为一定质量气体的状态变化。JHz物理好资源网(原物理ok网)

可以利用理想气体状态方程来求解。JHz物理好资源网(原物理ok网)

感谢您的阅读,祝您生活幸福。JHz物理好资源网(原物理ok网)

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