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【错解原因】主要是因为研究对象不清楚。我们知道,应用气体定律(如玻-马定律,查理定律或气态方程等)时,研究对象应该是一定质量的气体,而本题无论是对于A容器,还是B容器,气体的质量都变化。若把△V做为迁移气体,那么,它所对应的压强、温度参量,在两个式子中应该是一致的,而上解式①中为(△V,p'T'),式②中为(△V,p,T),这显然是矛盾的,是研究对象选择不当造成的。

【分析解答】因为升温前后,A,B容器内的气体都发生了变化,是变质量问题,我们可以把变质量问题转化为定质量问题。我们把升温前整个气体分为(V-△V)和(V+△V)两部分(如图7-15所示),以便升温后,让气体(V-△V)充满A容器,气体(V+△V)压缩进B容器,于是由气态方程或气体实验定律有:

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【错解】因为A容器温度升高,所以气体膨胀,有一些会跑到B容器中去,假设有△V的气体迁移至B容器,由气态方程可知:

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则在全过程中外力做功为W=W1+W2=1.0×104(J),即为正确答案。

【评析】解决物理问题的关键是要分析清楚题目所述的物理过程,这个“分析物理过程”就是所谓的审题。审题不应将注意力完全集中到已知数值上,而应重点分析问题描述的是怎样一个过程。如本题中虽然给出了活塞上移15m,但结合大气压强的知识,要分析真实的物理过程是水并未随之上升15m,而是只将水提升了10m

例9  如图7-14所示,A,B两容器容积相同,用细长直导管相连,二者均封入压强为户,温度为T的一定质量的理想气体,现使A内气体温度升温至T',稳定后A容器的压强为多少?

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=5.0×103(J)

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在把活塞提升的后5m的过程中,外力做功就等于克服大气压力的做功,即:

W2=p0S(H-h,)

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且应忽略水蒸气气压的影响),而不是题目中提到的15m

【分析解答】在把活塞提升最初的10m的过程中,外力做功等于水柱势能的增加,即

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【错解原因】在大气压p0=1.0×105pa的情况下,水柱能上升的最

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W=Ep=1.1×104J

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Ep=1.1×104J也就是说,外力需做功

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同步练习册答案