高中物理選修3-3,考試的核心在理想氣體狀態方程的運用上,而理想氣體狀態方程中做題最關鍵的是求氣體的壓強,下面劉叔物理就講講一般情況下的氣體壓強的求法。
平衡狀態下氣體壓強的求法
1、液片法:選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象,分析液片兩側受力情況,建立平衡方程,消去面積,得到液片兩側壓強相等方程,求得氣體的壓強。
2、力的平衡法:選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得氣體的壓強。
3、在連通器中,同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強相等。液體內深h處的總壓強p=po+ρgh,po為液面上方的壓強。
非平衡系統中封閉氣體壓強的求法
選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象,進行受力分析,利用牛頓第二定律列方程求解。
例題:
1、如下圖所示兩個氣缸質量均為M,內部橫截面積均為S,兩個活塞的質量均為m,左邊的氣缸靜止在水平面上,右邊的活塞和氣缸豎直懸掛在天花板下。不計活塞與氣缸壁間的摩擦,兩個氣缸內分別封閉有一定質量的氣體A、B,大氣壓為p0,求封閉氣體A、B的壓強各多大?
解析:題圖甲中,選活塞m為研究對象
題圖乙中選氣缸M為研究對象得
2、若已知大氣壓強為p0,在下圖中各裝置均處于靜止狀態,圖中液體密度均為ρ,求被封閉氣體的壓強。