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    连通器模型 如图8-2-3所示.U形管竖直放置.根据帕斯卡定律可知.同一液体中的相同高度处压强一定相等.所以气体B和A的压强关系可由图中虚线所示的等高线联系起来.则有: 图8-2-3 pB+ρgh2=pA 而pA=p0+ρgh1,所以气体B的压强为: pB=p0-ρg(h2-h1),其实该类问题与“活塞模型 并没有什么本质的区别.熟练后以上压强的关系式均可直接写出.不一定均从受力分析入手. ●典例剖析 ［例1］如图8-2-4所示.在竖立的绝热容器中.隔板将气体分为A和B两部分.两部分气体的密度ρA＜ρB.若抽开隔板.当两部分气体均匀混和后.全部气体的内能将 图8-2-4 A.增加 B.减小 C.不变 D.不能判定 [解析] 当抽开隔板后.气体将从密度大的B向密度小的A扩散.当达到动平衡时.整个气体的重心将升高.因此重力势能增加. 根据能量守恒和转化定律.在绝热的条件下.系统增加的重力势能等于减少的内能.所以.气体的内能减少.温度降低--应选答案B. [设计意图] 本例反映的是机械能和气体内能的转的过程.通过本例说明利用能量守恒定律分析气体内能变化问题的方法. ［例2］在一标准大气压(相当于76 cm水银柱产生的压强)下做托里拆利实验时.由于管中混入少量空气.水银柱上方有一节空气柱.如图8-2-5所示.这时管中稀薄气体的压强相当于下列哪个数据的水银柱产生的压强 图8-2-5 A.60 cm B.30 cm C.16 cm D.46 cm [解析] 托里拆利管中混入空气后.水银上方已不是真空.这时内外液面的高度差也不再等于大气压强.而变成了管内外气体的压强差.所以稀薄气体的压强为: p=p0-ph= cmHg=16 cmHg 所以正确的选项为C. [设计意图] 通过本例说明气体压强的计算方法. ※［例3］如图8-2-6.导热气缸开口向下.内有气体.缸内活塞可自由滑动且不漏气.活塞下挂一个砂桶.砂桶装满砂子时.活塞恰好静止.现在把砂桶底部钻一个小洞.细砂慢慢漏出.并缓慢降低气缸外部环境温度.则 图8-2-6 A.气体压强增大.内能可能不变 B.外界对气体做功.气体温度可能降低 C.气体体积减小.压强增大.内能一定减小 D.外界对气体做功.气体内能一定增加 [解析] 要正确解答本题必需抓住几个关键的词句.“细砂慢慢漏出 “缓慢降低 温度.“导热气缸 所隐含的内容为:活塞受力平衡.则内部气体压强增大.(P=P0-);缸内气体温度逐渐降低.则气体内能减小.细砂慢慢漏出的过程中.由活塞的受力情况可知.缸内气体的压强逐渐增大.又因为内部气体温度随外界温度的降低而降低.所以活塞将缓慢上升.其功能的转化情况是:外界对气体做功.气体对外放热.气体内能减小.所以正确的选项为C. [说明] 热平衡与力平衡的含义完全不同.热平衡指的是温度相同.而力平衡指的是合外力为零.若本题中的气缸是绝热的.那么答案又如何呢? [设计意图] 通过本例说明综合应用热力学第一定律.气体内能的特点.气体状态参量的定性关系分析问题的方法. ●反馈练习 ★夯实基础 【查看更多】

     

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