《热学》解题方法和技巧(共3页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 热学解题方法和技巧目的：通过对典型例题的分析了解掌握热学解题基本方法和技巧重点：掌握热学解题基本方法和技巧课时：2学时教学过程：一、“标态法”估算分子数目例1一个容积为11.210-3m3 真空系统已抽到1.010-5mmHg的真空度。为了提高真空度，将它放在300的烘箱中烘烤，使器壁释放出所吸附的气体分子，如果烘烤后压强变为1.333Pa。问器壁原来吸附了多少气体分子？解：开始时容器内气体压强为P1=1.010-5mmHg=1.310-3paPB,PAS1PBS2，即气体对容器的合力向左，故B正确。三、“密度法”求解变质量问题例8在一根一端封闭的均匀直玻璃管中，有

2、一段5cm长的水银柱，把质量为m的空气封闭在玻璃管内，当玻璃管水平放置时，管内的空气柱的长度为14cm。现缓慢地摇动玻璃管，让一定质量的空气进入封闭在管内的空气柱中，最后当玻璃管处在竖直位置且开口向下时，空气柱的长度为16.5cm。设在整个过程中温度保持不变，大气压强为75cmHg。求后来进入玻璃管内的空气的质量。解：设玻璃管在水平位置进入空气后气柱增长L，则：75(14+L)S=(75-5)16.5S L=1.4cm。 由知，后来进入的空气与原来封闭在管内的空气密度相同。四、“受力分析法”求解热学问题“受力分析法”求解系统运动状态改变时的水银柱移动问题例9如图7所示，在两端封闭，粗细均匀的玻

3、璃管内，置有长度为20cm的水银柱，当玻璃管水平放置时，水银柱恰好在管的中央，两端长均为20cm，温度相同，压强均为76cmHg。当管沿水平方向加速运动时，左端空气柱长度变为19cm。求加速度的大小和方向。设温度保持不变。解：由于水银柱向左移动，P左P右，故加速度方向向右； 左端：PL0=P1L1；右端：PL0=PL； 对水银柱：(P1-P2)S=ma,即：(h1-h2)gS=L0Sa, 解得：a=3.8m/s2。例10两端开口的内径粗细均匀的U型玻璃管竖直固定在小车上，U型管水平部分长L，竖直部分高h，两侧玻璃管水银面高度在小车匀速运动时为3h/4（如图8所示）。当小车在水平地面上向右加速运

4、动时，要使管中的水银不外流，小车的加速度的大小应为多少？解：水银不外流时，左右两管水银面的高度差h=2h/4。对于水平部分水银有：ghS=LSam，am=，故。“受力分析法”求解热学中的浮力问题例11如图9所示，一玻璃管开口竖直向下插入水银槽中，处于静止状态。水银槽上部用活塞封闭住一部分空气，将活塞向下压缩气体时（活塞未碰到玻璃管），的变化情况是： D A、不断增大； B、不断减小； C、始终不变； D、以上结论都不对。解：在玻璃管顶部未达到液面之前：对试管内的气体有：P增大， V变小，故试管下落。但是gV排=mg，h不变；在管顶部到达液面之下后，P变大，V变小。F浮VA TATB即EAEB。

5、选项B正确。如图所示AEDCB：则气体对外做功为：W1=SDEFH0；总功为W=W1+W2。不能确定W1和W2的大小关系，不能确定W的正负，故选项A不正确，从而也不能确定Q的正负，故选项C、D也不正确。例14如图12所示，为一定质量的理想气体的P-V关系图。气体由状态A分别经过、三个不同的过程，变为状态B、C、D。已知B、C、D三个状态的温度相同，为等容过程，为等压过程，表示过程的直线AC的延长线 经过原点，比较这三个过程，正确的分析是： B C A、气体内能增量EEE； B、气体吸收热量QQQ；C、气体对外做功WWW； D、气体的密度BCD。解：TB=TC=TD T相同，即E=E=E；故选项

6、A错；W=0，W=SACFG0，W=SADEG0，而WQ=WQ=WQ=E，QQ，QSOHG，SOCF-SOAGSODE-SOHG,即SACFGSHDEGSADEG,即W W,QPCPD，BCD，即D错。六、“设界法”求解热学问题例15如图13所示，在温度保持不变的情况下，轻弹左边细管，使唤两段水银柱结合在一起，而封闭的空气没有漏出，则后来水银柱的下端面A与原来的下端面A的高低相比较是： A A、A比A低； B、A比A高；C、A与A等高； D无法判断。解：作如图12所示的虚线作为分界线，则P1、T1不变，V1=V1。而P2V。故V1V=V1V，选项A正确。例16竖直放置的U型玻璃管，右端开口，左

7、端封闭一段长为30cm的空气柱。右管的内径是左管的内径的倍，左管水银面比右管水银面高37.5cm，大气压强为1.0105Pa。现将左管水银面下方30cm处用小钉钉一小孔，拔出小钉后（设温度不变）。求：U型管中水银柱将发生怎样的变化？最终左管封闭的空气柱长度是多少？新产生的空气柱有多长？（如图14甲所示）。解：拔钉后小孔与外界大气相通,大气压强大于小孔处压强,因此从小孔处水银分成两段,上方30cm水银柱上移,下方水银柱下移,直至两管水银面等高.如图14乙所示。对左管封闭空气柱：P1=P1-Ph=37.5cmHg，L1=30cm；末态：P2=75-30=45cmHg。由玻意耳定律，得：37.530

8、S=45L2S，L2=25cm。小孔上方空气柱x1=L1-L2=5cm。设小孔下方有空气柱x2，则：37.5-30=x2+x/4。（r1=r2/2，S1=S2/4,即右管上升x/4）。x6cm，故小孔处新产生的空气柱长为x+x11cm。七、“韦达定理法”求解热学问题例17如图15所示，一根一端封闭的开口向上的玻璃管，长L=96cm，用一段长为h=20cm的水银柱封闭长为h1=60cm的空气柱，其初温为27,问温度升高至多少度，水银柱方能从管中全部溢出？（大气压强P0=76cmHg）解：温度升高至水银柱和管口相平时，为等压过程，之后，温度继续上升，水银开始溢出。气体压强减小，体积增大。当PV值最大时，必有相应的最高温度，设此时管中尚存xcm的水银柱。此后，水银继续溢出，温度下降。，即x2-20x+(19.2T2-7296)=0=(-20)2-4(19.2T2-7296)0，即T2385.2K。至少长至385.2K才行。信息反馈：专心-专注-专业