=.
2.气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例
(1)当T1=T2时,p1V1=p2V2(玻意耳定律).
(2)当V1=V2时,=(查理定律).
(3)当p1=p2时,=(盖·吕萨克定律).
3.应用理想气体状态方程解题的一般思路
(1)确定研究对象(某一部分气体),明确气体所处系统的力学状态(是否具有加速度).
(2)弄清气体状态的变化过程.
(3)确定气体的初、末状态及其状态参量,并注意单位的统一.
(4)根据题意,选用适当的气体状态方程求解.
(5)分析讨论所得结果的合理性及其物理意义.
例3 如图3所示,粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管,当t1=31 ℃,大气压强p0=76 cmHg时,两管水银面相平,这时左管被封闭的气柱长L1=8 cm,则当温度t2是多少时,左管气柱L2为9 cm?
图3
答案 78 ℃
解析 初状态:p1=p0=76 cmHg,
V1=L1·S=8 cm·S,T1=304 K;
末状态:p2=p0+2 cmHg=78 cmHg,
V2=L2·S=9 cm·S,T2=?
根据理想气体状态方程=
代入数据得:=
解得:T2=351 K,则t2=(351-273) ℃=78 ℃.
例4 如图4甲所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10-3 m2、质量为m=4 kg、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分理想气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24 cm,在活塞的右侧12 cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300 K,大气压强p0=1.0×105 Pa.现将气缸竖直放置,如图乙所示,取g=10 m/s2.求: