V一定时,==C2(查理定律);
p一定时,==C3(盖·吕萨克定律)。
2.解题要点
(1)选对象--根据题意,选出所研究的某一部分气体,这部分气体在状态变化过程中,其质量必须保持不变。
(2)找参量--找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组p、V、T数值或表达式,压强的确定往往是个关键,需结合力学知识(如受力平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。
(3)认过程--过程表示两个状态之间的一种变化方式,认清变化过程是正确选用物理规律的前提。另外,要弄清气体状态变化过程是单一过程变化还是多过程变化,是否会出现临界状态或极值问题。
(4)列方程--根据研究对象状态变化的具体方式,选用理想气体状态方程(或某一实验定律)列方程。代入具体数值时,T必须用热力学温度,p、V的单位要统一。
(5)验结果--解答出结果后,不要急于下结论。要分析讨论所得结果的合理性及其是否有实际的物理意义。
[例1] (上海高考)如图1,柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体,容器外包裹保温材料。开始时活塞至容器底部的高度为H1,容器内气体温度与外界温度相等。在活塞上逐步加上多个砝码后,活塞下降到距容器底部H2处,气体温度升高了ΔT;然后取走容器外的保温材料,活塞位置继续下降,最后静止于距容器底部H3处;已知大气压强为p0。求:气体最后的压强与温度。
图1
解析:设外界温度为T0, 加砝码前后,根据理想气体状态方程,有=。取走保温材料,最后气体温度等于外界温度T0,气体压强为p2,气体为等压变化,有=,联立以上两式得T0=ΔT,p2=p0。
答案:p0 ΔT