在理想气体三大定律的考察中,玻璃管是经常用到的模型,玻璃管有些时候往往和连通器在一起考察,也可以单独考察。她是他的处理思路和我们前面谈到的气缸连通器模型的类似。还是用例题来说明。

如图所示,U型玻璃细管竖直放置,水平细管与U型玻璃细管底部相连通,各部分细管内径相同.U型管左管上端封有长20cm的理想气体B,右管上端开口并与大气相通,此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平,水银面距U型玻璃管底部为25cm。水平细管内用小活塞封有长度12cm的理想气体A.已知外界大气压强为75cmHg,忽略环境温度的变化.现将活塞缓慢向左拉,使气体B的气柱长度为25cm,求此时:

①右管中水银面距U型玻璃管底部的高度是多大?

②理想气体A的气柱长度为多少?

长玻璃管在什么时候平衡气压?理想气体之玻璃管问题(1)

解析 :我们在前面一再强调做这一类热学题目,首先,要明确研究对象以及研究对象在各个状态之间经历了什么样的变化过程。就拿本题来说,题目已经明确说了,不考虑温度变化,所以说肯定是等温变化。而研究对象呢,显然就是被封闭了两段理想气体。然后根据平衡关系和连通器的一些基本常识,我们就可以知道B气柱的初始压强,再根据等温变化玻意耳定律求解气柱末态压强,再利用平衡即可求出右管中水银面距U型玻璃管底部的高度;同理根据平衡求出初始A气柱的压强,等温变化,根据玻意耳定律即可求出末态A气柱的长度。

这类题目的解决思路比较简单,一般来说没有标新立异的地方。都是按照选取研究对象,明确研究对象的初始状态,中间状态和末尾状态,知道其变化过程所遵循的三大定律或者理想气体状态方程,结合平衡关系列方程都可以顺利求解。

最后还要补充一点,有的玻璃管可能不是水平或者竖直的,如果是倾斜的玻璃管,那么它的液面还是水平的,这一点大家一定要注意。

如果你有今日头条app,麻烦顺手点一下关注@中学物理知识传播者,每天都会倾情奉献一段小干货,我会继续努力的!

,