巧判液柱移動-之假設法

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上巧判液柱移動 之 “假設法”使用“極限法”可以解決一部分判斷液柱移動的問題，但還有相當一部分移動問題是沒法用“極限法”來解決的。如果仍然要避免熱力學那些令人惱火的推導，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問題，而其他的一些由外力干擾和改變物質總量引起的液柱移動問題不能用它去解，這一類問題要用“假設法”解決。同樣的，我們只需要能夠簡單的判斷各狀態(tài)參數(shù)之間的變化趨勢關系就可以解決問題，避免了復雜的計算。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“假設法”適用于

2、判斷由外力干擾和物質總量改變而引起的液柱移動問題，仍然是初始的平衡狀態(tài)被打破了?！凹僭O法”包括一般性假設和特殊值假設：一般性假設就是直接根據(jù)問題進行假設。這里判斷的是液柱的移動方向，我們就可以先假設液柱不移動，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過程中，而我們的假設則只考慮初始狀態(tài)和末狀態(tài)，通過比較兩個狀態(tài)就可以判斷液柱會如何移動。特殊值假設一般用于進行有比較的判斷，如比較哪段液柱移動得多的問題。這時我們可以假設都移了某個特殊的值，這個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、。然后在這個特殊情況下，判斷移動趨勢。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，我們先來看一個例子再總結一下就知道該怎么用了。h經(jīng)典體驗如圖所示，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，分析管內水銀柱的高度變化。假設在整個過程中系統(tǒng)溫度不變。體驗思路：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法。題目需要求水銀柱的高度變化,我們就可以假設水銀柱的高度不變化，然后再判斷。體驗過程：根據(jù)題意先假設在這個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，V變大P就減小了。這樣里面的壓強比外面的小，大氣壓就將槽內的水銀“壓”進試管內，水銀柱高度上升。小 結：通過這個簡單的題目，同學們要明白使用這種方法的幾個關鍵： （1）題目適合不適合用假設法，是選擇一般性假設還是特殊值假設。 （2）一般性假設一般直接選擇液柱不移動做假設，特殊值假設則需要選擇合適的特殊值了。 （3）根據(jù)假設判斷哪一部分的哪些狀態(tài)參數(shù)會改變，判斷液柱應該怎樣移動才能抑制這種改變，從而確定移動方向，得出結論。提 示：要想熟練的掌握這個竅門，還得仔細

5、練練。練習兩個做到舉一反三，以后遇到這類問題你就會得心應手了。g親自練練手 （1）如圖所示，在靜止時，試管內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？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U形管豎直放置時，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。現(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

6、迷津 題目要求水銀柱相對于試管的移動，因此可以假設水銀柱相對于試管不移動。則水銀柱也要和試管一起做自由落體運動，因此必須要求水銀柱上下兩端所受壓強相等，即封住的氣體壓強需要變?yōu)榈扔诖髿鈮簭?。由于初始狀態(tài)下，封住氣體壓強小于大氣壓強，因此只有使得氣柱體積減小才能使得其壓強變大。體積怎么才能減小呢？只有水銀柱相對試管移動了。實踐略解水銀柱相對于試管向上移動。練手題（2）指點迷津 要判斷L和H的大小，不妨先直接根據(jù)問題假設它們大小相等。在豎直狀態(tài)時可以判斷出左側氣柱壓強應比右側氣柱壓強大，則如果水平時L和H相等的話，兩端的氣柱體積則不變，壓強也不變。此時水銀柱會在兩個大小不等的壓強作用下向右側移動。實踐略解 改為水平放置后，L比H大。練手題（3）指點迷津 顯然，初始時管內氣壓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“特殊值假設法”，假設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PA=PA。由于三管下降高