等容變化查理定律典型例題_第1頁
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文檔簡介

1、等容變化，查理定律典型例題【例1】要求瓶內氫氣在500時的壓強不超過1atm，則在20時對瓶子充氣時，瓶內壓強最多為多少？瓶子的熱膨脹不計。【分析】不計瓶子熱膨脹，充入瓶內的氫氣經歷的是一個等容變化。【解】以充入瓶內氫氣為研究對象，它在20和500時的狀態參量為：溫度 T1=（273+20）k=293k，壓強p1=？溫度 T2=（273+500）k=773k，壓強p2=1atm。也就是說，瓶內氫氣在20時充氣的最大壓強為0.38atm。【例2】一根兩端封閉，粗細均勻的玻璃管，內有一小段水銀柱把管內空氣柱分成a、b兩部分，傾斜放置時，上、下兩段空氣柱長度之比柱將如何移動？【分析】溫度升高、Hg移

2、動時，兩部分空氣的三個狀態參量（T、p、V）都會發生變化，且雙方互相牽制，將給判斷帶來很大困難。為此，可作一設想，即先假設溫度升高時水銀柱不動，兩部分氣體發生等容變化。然后比較它們壓強的變化量，水銀柱應朝著壓強變化量較小的那一方移動。【解】（1）公式法：兩部分氣體作等容變化前后的狀態參量如下：對兩部分氣分別運用查理定律：或分別得壓強的增量：由于原來兩部分氣體的壓強pbPa，所以由上式知pbPa，即溫度升高時下部氣體壓強的增量較大，水銀柱將向上移。（2）圖象法：作出上、下兩部分氣體的等容線（圖2）。由于原來下部壓強大于上部壓強，即pbPa，因此下部氣體等容線的斜率較大。溫度升高T后由圖象知下部氣

3、體的壓強變化量也較大，即pbPa所以水銀柱將向上移動。【說明】還可作進一步研究。若使管中水銀柱長l，傾角，則開始時由壓強平衡條件知：pb=Pa+Lsin上升；高后，Hg并不移動。【例3】一定質量氣體在狀態變化前后對應著圖1中A、B兩點，則與A、B兩狀態所對應的體積VA、VB的大小關系是 AVA=VB BVAVBCVAVB D無法比較【分析】可通過A、B兩點分別與原點O相連。得到兩條等容線（圖2），線上各點所對應的氣體體積分別等于VA、VB由于與VA對應的等容線的斜率大，表示它的體積小。【答】C【說明】在p-T圖上比較一定質量氣體兩條等容線的體積大小時，有不同的方法。（1）比較同溫度下的壓強如圖3所示。在同一溫度T時，p2p1，據玻意耳定律得V2V1。或根據壓強的決定因素判定溫度相同時，分子的平均動能相同，壓強大時對應的分子密度必較大，表示體積較小，所以V2V1。（2）比較同樣壓強下的溫度如圖3所示，在同一壓強p時，T1T2，則與T1所對應的分子平均動能較大，要求V1

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