巧判液柱移動(dòng)-之假設(shè)法

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上巧判液柱移動(dòng) 之 “假設(shè)法”使用“極限法”可以解決一部分判斷液柱移動(dòng)的問題，但還有相當(dāng)一部分移動(dòng)問題是沒法用“極限法”來解決的。如果仍然要避免熱力學(xué)那些令人惱火的推導(dǎo)，仍然想輕松便捷的去解決它們，怎么辦？我們已經(jīng)會用“極限法”來解決由于狀態(tài)參數(shù)T、V、P變化而引起的液柱移動(dòng)問題，而其他的一些由外力干擾和改變物質(zhì)總量引起的液柱移動(dòng)問題不能用它去解，這一類問題要用“假設(shè)法”解決。同樣的，我們只需要能夠簡單的判斷各狀態(tài)參數(shù)之間的變化趨勢關(guān)系就可以解決問題，避免了復(fù)雜的計(jì)算。這樣一來，見到這樣的題你就會“吃”得津津有味了！下面我們來看看這種方法。大思路剛才說過“假設(shè)法”適用于

2、判斷由外力干擾和物質(zhì)總量改變而引起的液柱移動(dòng)問題，仍然是初始的平衡狀態(tài)被打破了?！凹僭O(shè)法”包括一般性假設(shè)和特殊值假設(shè)：一般性假設(shè)就是直接根據(jù)問題進(jìn)行假設(shè)。這里判斷的是液柱的移動(dòng)方向，我們就可以先假設(shè)液柱不移動(dòng)，這樣的話由于外界條件的干擾，液柱兩端或一端的氣柱的變化不一樣，那么氣柱的狀態(tài)就要變化。這種變化貫穿在整個(gè)過程中，而我們的假設(shè)則只考慮初始狀態(tài)和末狀態(tài)，通過比較兩個(gè)狀態(tài)就可以判斷液柱會如何移動(dòng)。特殊值假設(shè)一般用于進(jìn)行有比較的判斷，如比較哪段液柱移動(dòng)得多的問題。這時(shí)我們可以假設(shè)都移了某個(gè)特殊的值，這個(gè)特殊值是按照題意自己判斷選取的（選取的原則是：在不違背題意的前提下，選對解題而言最簡單的值）

3、。然后在這個(gè)特殊情況下，判斷移動(dòng)趨勢。前面所說的“極限法”也可以說是它的一種特殊情形，用“極限法”時(shí)的特殊值就是極限值。光說可能很難理解這些，我們先來看一個(gè)例子再總結(jié)一下就知道該怎么用了。h經(jīng)典體驗(yàn)如圖所示，玻璃管水銀柱上方有少量空氣，如果把玻璃管再向上提高少許，分析管內(nèi)水銀柱的高度變化。假設(shè)在整個(gè)過程中系統(tǒng)溫度不變。體驗(yàn)思路：題目中將玻璃管向上提高少許正是前面所說的外力干擾， 這個(gè)外力的干擾使得原來的平衡狀態(tài)被打破。根據(jù)前面的分析，這類問題可以采用一般性假設(shè)法。題目需要求水銀柱的高度變化,我們就可以假設(shè)水銀柱的高度不變化，然后再判斷。體驗(yàn)過程：根據(jù)題意先假設(shè)在這個(gè)過程中水銀柱的高度不發(fā)生變化

4、，這樣一來由于玻璃管被向上提起了一部分，也就是說水銀柱上面的空氣柱的變長了，即空氣柱的體積變大了。根據(jù)PV=nRT，在n、R、T不變時(shí)，V變大P就減小了。這樣里面的壓強(qiáng)比外面的小，大氣壓就將槽內(nèi)的水銀“壓”進(jìn)試管內(nèi)，水銀柱高度上升。小 結(jié)：通過這個(gè)簡單的題目，同學(xué)們要明白使用這種方法的幾個(gè)關(guān)鍵： （1）題目適合不適合用假設(shè)法，是選擇一般性假設(shè)還是特殊值假設(shè)。 （2）一般性假設(shè)一般直接選擇液柱不移動(dòng)做假設(shè)，特殊值假設(shè)則需要選擇合適的特殊值了。 （3）根據(jù)假設(shè)判斷哪一部分的哪些狀態(tài)參數(shù)會改變，判斷液柱應(yīng)該怎樣移動(dòng)才能抑制這種改變，從而確定移動(dòng)方向，得出結(jié)論。提 示：要想熟練的掌握這個(gè)竅門，還得仔細(xì)

5、練練。練習(xí)兩個(gè)做到舉一反三，以后遇到這類問題你就會得心應(yīng)手了。g親自練練手 （1）如圖所示，在靜止時(shí)，試管內(nèi)一段水銀封閉一段空氣，若試管口向下自由下落，水銀柱將相對于試管如何移動(dòng)？H（2）如圖所示，兩端封閉的等臂U形管中，兩邊的空氣柱a和b被水銀柱隔開，當(dāng)U形管豎直放置時(shí)，兩空氣柱的長度差為H?，F(xiàn)在將該U形管平放，使兩臂處于同一個(gè)水平面上，穩(wěn)定后兩空氣柱的長度差為L，若溫度不變，試BACK判斷L和H的大小。（3）如圖所示，連通器ABC三管中均有氣體，液面相平?，F(xiàn)打開閥門K泄漏出少許水銀，問泄漏后三管中水銀柱的高低情況。已知，（L為管內(nèi)空氣柱的長度，S為管的橫截面積。）練手題答案練手題（1）指點(diǎn)

6、迷津 題目要求水銀柱相對于試管的移動(dòng)，因此可以假設(shè)水銀柱相對于試管不移動(dòng)。則水銀柱也要和試管一起做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此必須要求水銀柱上下兩端所受壓強(qiáng)相等，即封住的氣體壓強(qiáng)需要變?yōu)榈扔诖髿鈮簭?qiáng)。由于初始狀態(tài)下，封住氣體壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，因此只有使得氣柱體積減小才能使得其壓強(qiáng)變大。體積怎么才能減小呢？只有水銀柱相對試管移動(dòng)了。實(shí)踐略解水銀柱相對于試管向上移動(dòng)。練手題（2）指點(diǎn)迷津 要判斷L和H的大小，不妨先直接根據(jù)問題假設(shè)它們大小相等。在豎直狀態(tài)時(shí)可以判斷出左側(cè)氣柱壓強(qiáng)應(yīng)比右側(cè)氣柱壓強(qiáng)大，則如果水平時(shí)L和H相等的話，兩端的氣柱體積則不變，壓強(qiáng)也不變。此時(shí)水銀柱會在兩個(gè)大小不等的壓強(qiáng)作用下向右側(cè)移動(dòng)。實(shí)踐略解 改為水平放置后，L比H大。練手題（3）指點(diǎn)迷津 顯然，初始時(shí)管內(nèi)氣壓PA=PB=PC 。題目要求判斷泄漏部分水銀后三管液柱高低情況。利用前面所講的“特殊值假設(shè)法”，假設(shè)三管都下降了相同的高度，并且A管氣體體積變?yōu)樵瓉淼?倍（即LA2LA）。由（常數(shù)），T不變，可知此時(shí)PA=PA。由于三管下降高