1. 高二理想氣體等容等溫等壓變化判斷 物理高手請進
對於你的疑慮,這樣回答:
我們所做的關於物理學得題目所涉及的過程一般都是在理想狀態下進行的,關於那道「上下都封閉的數直玻璃管 中間封有1段水銀隔開上下兩段氣體」題目,理想狀態是:
1,水銀的體積隨溫度變化可以忽略不計;
2,玻璃管熱傳遞均勻且結構均勻並無外界影響(這關繫到提問者的主要疑問);
3,氣體為理想氣體,即滿足 PV=nRT,P氣壓,V氣體積,n氣體物質的量
(你可以理解為氣體分子量的一種表示形式,本題上下氣體被水銀封閉,彼此不傳遞,故n不變),V為體積,R為常數。
有了以上條件,來分析 :
由於玻璃管熱傳遞均勻且結構均勻並無外界影響,所以上下氣體升溫一致,即何時何刻,上下溫度一致,也就是說,T發生任何一微小變化,上下氣體的溫度以同速率變化,由於一開始上下體積確定,且水銀的體積隨溫度變化可以忽略不計,即氣體總體積不變,不會由於水銀體積變化而使上下氣體體積發生變化,所以根據 PV=nRT,知道任何時刻上下氣體壓強變化相同,由於一開始上下就處於平衡狀態,所以上下壓強改變相同量的時候也處於平衡狀態,即任何時刻上下氣體體積不會由於不平衡而改變,所以水銀柱不會移動。
以上是關於題目的分析解答,下面對提問者的疑慮說明一下:
根據上面對題目的解答 ,知道升溫玻璃管內氣體為等容變化。
那麼有可能不等容也不等壓變化嗎?當然可能!現實中就是這樣。
第一,水銀的體積隨溫度變化的,這會在升溫過程中影響上下氣體體積而打破平衡;
第二,玻璃管熱傳遞均勻且結構均勻並無外界影響是很難做到的,如果上下傳熱不均勻,或者如果在水中加熱時玻璃管表面出現氣泡,抑或結構不均勻都會影響傳熱,請問上下受熱不勻,溫度上升不一致,系統還會平衡嗎,這時上下就會出現體積變化的現象且過程為不等容也不等壓變化。另外氣體不為理想氣體也會影響。
提問者能對這些問題提出疑問,將來前途無限啊,思考多多亦善。
2. 如何判斷在物理中等溫等壓的變化
一定質量的氣體,如果與外界的熱交換量不為0,且又一直保持等溫等壓,那麼一定對外界做正功或負功。