Question

高二物理压强等容变化问题 高手请进

Answer 1

对于你的疑虑，这样回答：
我们所做的关于物理学得题目所涉及的过程一般都是在理想状态下进行的，关于那道“上下都封闭的数直玻璃管 中间封有1段水银隔开上下两段气体”题目，理想状态是：
1，水银的体积随温度变化可以忽略不计；
2，玻璃管热传递均匀且结构均匀并无外界影响；
3，气体为理想气体，即满足PV=nRT，P气压，V气体积，n气体物质的量
（你可以理解为气体分子量的一种表示形式，本题上下气体被水银封闭，彼此不传递，故n不变），V为体积，R为常数。这就是气体P与V，T关系的根源。
有了以上条件，来分析 ：
由于玻璃管热传递均匀且结构均匀并无外界影响，所以上下气体升温一致，即何时何刻，上下温度一致，也就是说，T发生任何一微小变化，上下气体的温度以同速率变化，由于一开始上下体积确定，且水银的体积随温度变化可以忽略不计，即气体总体积不变，不会由于水银体积变化而使上下气体体积发生变化，所以根据 PV=nRT，知道：（解决你疑问的重点！）任何时刻上下气体压强变化相同，由于一开始上下就处于平衡状态，所以上下压强改变相同量的时候也处于平衡状态，即任何时刻上下气体体积不会由于不平衡而改变，所以水银柱不会移动。
根据上面对题目的解答 ，知道升温玻璃管内气体为等容变化。
那么有可能不等容也不等压变化吗？当然可能！现实中就是这样。
第一，水银的体积随温度变化的，这会在升温过程中影响上下气体体积而打破平衡；
第二，玻璃管热传递均匀且结构均匀并无外界影响是很难做到的，如果上下传热不均匀，或者如果在水中加热时玻璃管表面出现气泡，抑或结构不均匀都会影响传热，请问上下受热不匀，温度上升不一致，系统还会平衡吗，这时上下就会出现体积变化的现象且过程为不等容也不等压变化。另外气体不为理想气体也会影响。