应用气态方程也要正确选择研究对象

在气态方程的应用中，有些学生对研究对象的选择没有引起足够的重视，又由于现行教学中删去了克拉珀龙方程，学生对出现气体质量变化和气体发生迁移的问题，往往感到“束手无策”，究其原因，是不会正确选择研究对象．因此，本文将通过以下例题的分析，帮助学生在应用气态方程时能够正确选择研究对象。     

特定条件下气体状态变化要分析全过程

理想气体状态变化的解题步骤一般是,明确研究对象(是哪一部分气体或哪几部分气体);确定被研究对象的初始状态和终了状态,明确对应这两个状态的状态参量P、V、T(变质量时还要考虑气体的质量);应用理想气体状态方程或气体三定律(变质量时一般用克拉珀龙方程)列方程求解。但是在有些问题中,机械地根据初、终状态参量列方程计算却会出错。下面一个例子是颇有代表性的。     

变质量气体问题解题思路与拓展提升

巧妙灵活地选择研究对象,可将变质量气体问题转换成定质量气体问题,再根据理想气体状态方程或气体实验定律列方程求解。文章对变质量气体问题进行分类简析,并结合例题探讨其解题思路。     

力热综合问题分析

力热综合问题是高考的热点，对此类问题的分析，要灵活地变换研究对象：以密封气体为研究对象，根据过程特征选用气体定律建立方程；以封闭气体的活塞或液体为研究对象，根据运动状态由力学规律(平衡关系、牛顿运动定律及功能关系等)建立方程．其中气体的压强是力学规律和热学规律之间联系的桥梁，因此力热综合问题的关键是气体的压强．     

例谈气体综合题的解题方法

气体是物理、化学都要着重研究的对象,高中物理主要应用理想气体状态来研究气体在物质的量不发生改变时,温度、压强和体积三者的关系;而高中化学则是应用阿伏加德罗定律来研究温度、压强和体积三者中有2个条件不变时,另一个条件与气体物质的量的变化关系.两者表达形式虽然不同,但本质相同,均可由克拉珀龙方程(pV=nRT)推导得出.有关气体问题的理化综合题是考试命题的一个重要方向,下面举例说明这类综合题的解题方法.     

气体实验定律与克拉伯龙方程

在研究气体的时候,把PV=M/μRT称为克拉伯龙方程,它是理想气体的基本方程。下面联系实验定律谈对方程应如何理解一、方程与气体三个实验定律的关系。以一定质量的气体为对象,在通常的情况下,即温度不太低,压强不太大的条件     

气态方程与力学的综合问题(高一、高二)

在理想气体与机械运动综合问题中,由于机械运动的状态及其变化决定于受力情况,而气体的状态及其变化与压强(压力)密切相关,因此,气体的压强(压力)通常成为气体状态与机械运动的桥梁.把握住这一关键,并善于从局部或整体选择相关的研究对象,寻找已知量与待求量关系的相应方程,便能使问题迎刃而解.     

气态方程与力学的综合问题

在理想气体与机械运动综合问题中，由于机械运动的状态及其变化决定于受力情况，而气体的状态及其变化与压强(压力)密切相关，所以，气体的压强(压力)通常成为沟通气体状态与机械运动的桥梁．把握住这一关键，并善于从局部或整体选择相关的研究对象，寻找已知量与待求量关系的相应方程，便能顺利地求解．     

变质量气体习题的归类例析—兼谈气体分态式方程的应用

气体状态变化的三个定律及理想气体状态方程所研究的对象均为一定质量的气体 ,现行高中教材 (试验修订本 )介绍的克拉珀龙方程 ,对解决一些有关变质量气体状态变化问题比较便利 ,但似嫌简捷不够 .本文结合实例 ,说明理想气体状态方程的分态式在分析处理变质量问题 (如打气、灌气、抽气、气体的混合等问题 )的应用 ,分析其独特的解题功能 ,这样有利于培养学生思维的变通性和敏捷性 ,提高学生分析问题和解决问题的能力 .应用克拉珀龙方程 p VT=mMR易推出 :若理想气体在状态变化过程中 ,质量为 m的气体分成不同状态的两部分 m1、m2 ,或由两个…     

加速运动中的气体状态变化

在平衡状态下的气体状态变化,一般以气态方程为主,辅以流体静力学公式和平衡方程,问题就可解决。而在封闭气体的装置作加速运动时,在加速度方向不再平衡,而由压力差产生加速度。为此,这类问题一般要列三方面的方程: (1)以气体为对象的气体状态方程; (2)以与气体相邻的液体或固体为对象的动力学方程,用以反映气体压力产生加速度的作用; (3)以封闭气体及有关物体的系统为对象的动力学方程,有时再附以其它诸如几何关系等。下面通过几个例题来说明这一解题思路。例1、一端封闭的均匀细玻璃管水平放置在小车上,长60厘米,用15厘米长的水银柱封闭了一定质量的空气,水银与管口相齐,大气压强为1.0×10~5帕,若小车向右作匀加速直线运动,问:     

在物理学与偏微分方程之间架设桥梁--评《物理学与偏微分方程》

数学与物理本是科学孪生子,有共同的根源,几个世纪以来,它们沿着各自独立的脉络发展,至今已门类林立,内容迥异。这对于学习和研究应用偏微分方程的学生、教师以及研究人员,要想了解这些方程的物理和力学的本源已变得愈来愈不容易了。今天应用偏微分方程(或称数学物理方程)已经不再局限于18世纪导出的位势方程、波动方程和传热方程等三个经典方程了,它已包含更加广阔的研究对象,如流体力学方程组(Navier-Stokes方程组),弹性力学方程组(Cauchy方程组),电动力学方程组(Maxwell方程组),气体分子运动方程(Boltzmann方程),相对论流体力学方程组,…     

动量定理在“变质量”问题中的运用

<正>运用动量定理解题时常涉及选取流体(如水、空气、高压燃气等),求解此类问题,我们常隔离出一定形状的一部分流体(采用微元法)为研究对象,然后列式计算。采用微元法研究"变质量"问题时,一般选取Δt时间内参与相互作用的物质为研究对象,这是因为应用Δt列方程时易于理解,且不影响方程求解。一、灵活选择研究对象,应用动量定理求动力学问题我们在应用动量定理时,首先要做的就     

克拉珀龙方程及其应用

现行高中教材(试验修订本)气体一章中新增了“克拉珀龙方程”这一重要内容,对于学生深刻理解气态方程及气体实验三定律,解决变质量气体问题,涉及气体参与的化学反应等理化综合交叉问题,提高运用知识分析问题和解决问题的能力,都有着重要的作用.本文探讨克拉珀龙方程的物理意义及其若干典型应用.     

变质量气体习题的归类例析——兼谈气体分态式方程的应用

气体状态变化的三个定律及理想气体状态方程,研究对象均为一定质量的气体,现行高中教材(试验修订本)介绍的克拉珀龙方程,对解决一些有关变质量气态变化问题比较便利,但似嫌不够.本文拟结合实例,说明理想气体状态方程的分态式在分析处理变质量问题:如打气、灌气、抽气、气体的混合等问题的应用,窥视其“一竿子捅到底”的解题功能,也有利于培养思     

热力学第一定律对昂尼斯气体的应用及昂尼斯气体卡诺循环

由于气体状态的昂尼斯方程可以较精确地描述真实气体状态,因此研究热力学定律对昂尼斯气体的应用具有一定的意义。本文讨论了热力学第一定律对昂尼断气体的应用及昂尼斯气体的卡诺循环。     

谈气体中的打气与抽气

在气体的学习中,经常遇到打气与抽气的问题,这两类问题都是求解变质量的气体问题,似乎超出了高中的范围,但是稍加转换角度,便能够化变为定,能够应用实验定律求解了.一、打气问题由于每次打入的气体的状态参量都相同,所以可以转换一下研究对象,相当于有多个打气筒将气体一次性打入,以所有打气筒内的气体和容器内的气体为研究对象,这样就把变质量气体的问题转换为定质量气体的问题了.     

用差分方程动态仿真一阶被控对象

阐述了教育实践中的仿真需求,剖析了理论上一阶真实对象的动态特性及其差分方程,提出了使用差分方程动态仿真一阶对象的观点,并做了仿真实验分析,仿真结果相当精确。通过理论和实验两方面的研究,论证了在采样周期选择合适的情况下,差分方程动态仿真一阶对象的是可行的,为对象的实时过程仿真研究提供了理论依据。     

空气静压型快刀伺服系统的流体动力学仿真分析

以自主设计的空气静压型快刀伺服系统作为研究对象,建立空气静压导轨的气体润滑基本方程,推导三维稳态Reynolds方程,获得空气静压导轨的承载力和刚度方程.通过FLUENT软件进行CFD仿真,研究空气静压导轨的供气压力、气膜厚度与承载力、刚度的影响关系.结果表明,为获得较强承载力和刚度,气膜设计厚度一般为15～25μm....     

力、热综合题解导引

力、热综合题,绝大部分都是围绕气体实验三定律或气体状态方程应用来命题的考题,其解题的关键在于根据题设条件,运用力、热学知识确定气体状态参量及其关系,特别是气体压强是联系热学和力学的桥梁。由于“气缸类”考题在高考物理试卷中出现较多,因此,本文在此着重对“气缸类”力、热综合题作一例析。一、“气缺类”力、热综合题的解题一般思路和步骤 (1)以活塞(水银柱)或气缸为研究对象,根据其运动状态,应用静力学、动力学或其他力学知识,确定气体的压强。一般是在平衡状态下,利用平衡条件求气体压强;在加速状态下,利用牛顿运动定律求气体的压强。 (2)以气体为研究对象,分析气体状态及其变化,确定每个变化过程气体的始末状态参量,并运用气体     

Dieterici 气体的焦汤系数研究

以Dieterici气体为工质,应用Dieterici气体方程以及热力学基本理论,推导出Dieterici气体焦汤系数的解析表达式,应用实例计算了焦汤系数的具体数据,并与Redlich-Kwong气体方程导得的焦汤系数进行比较.结果表明,二者在低温下的计算结果几乎重合,对低温制冷具有一定的实际意义.