Question

高二理想气体等容等温等压变化判断 物理高手请进

譬如说一个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。如果这时升高温度到底是等压变化还是等容变化。。。。。有可能不等容也不等压变化吗？
请高手总结一下怎么判断

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（这关系到提问者的主要疑问）；
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。
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。
以上是关于题目的分析解答，下面对提问者的疑虑说明一下：
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。
提问者能对这些问题提出疑问，将来前途无限啊，思考多多亦善。

Answer 2

其实题有多种结果，在此假设2种：A.若使全管温度升高，则看水银向哪边移动，若向上移动说明下端气体升温更快其内能更大气压更大，此时你问是否恒压，不好说，上端绝对不恒压，也不恒容，因为上端的内能也增大了压强也增大，这你能懂，而对于下端，体积增大，内能增大所以压强可能增大也可能不变，也就是说不能确定是否恒压，体积都变了恒容就更不是了，所以视情况而定；B.若水银不移动，但两端内能都增大压强必定增大，因为体积未变，所以不是恒压而是恒容。如果你弄清楚了恒压与恒容的概念，这对于你则是很简单的，耐心理解下…

Answer 3

水银柱不变化，温度升高，液体体积基本不变，差不多是等容变化。

Answer 4

什么意思？

Answer 5

水银柱会上升,既不等压也不等温也不等容,我也是第一次做这种题,要是我错了告诉我一下.250463913@qq.com