Question

哪位高手知道气体压强怎么算

Answer 1

说实话我不太懂 帮你找了个供你参考热学中气体压强的计算方法压强是描述气体的状态参量之一.确定气体的压强,往往是解决问题的关键.气体压强的求解,是气体性质这一章的难点,特别是结合力学知识求解气体压强是历年来高考的热点内容.下面不妨介绍三种依据力学规律计算气体压强的方法.
一、参考液片法
1.计算的依据是流体静力学知识
①液面下h深处由液重产生的压强p=ρgh.这里要注意h为液柱的竖直高度,不一定等于液柱长度.
②若液面与大气相接触,则液面下h深处的压强为p=p0+ρgh,其中p0为外界大气压.
③帕斯卡定律（液体传递外加压强的规律）：加在密闭静止液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递.此定律也适用于气体.
④连通器原理：在连通器中,同一种液体（中间液体不间断）的同一水平面上的压强是相等的.
2.计算的方法和步骤
选取一个假想的液体薄片（自重不计）为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立力的平衡方程,消去横截面积,得到液片两侧的压强平衡方程,解方程,求得气体压强.
例1：如图1所示,左端封闭右端开口的U型管中灌有水银,外界大气压为p0,试求封闭气体A、B的压强.
选B部分气体下面的水银面液片a为研究对象.据帕斯卡定律及连通器原理,右端水银柱由于自重产生的压强为ρgh2,压力为ρgh2S,（S为液片面积）经水银传递,到液片a处压力方向向上.同理,外界大气产生压力,经水银传递,到液片a处压力方向也向上,大小为p0S,B部分气体在a处产生的压力方向向下,大小为PBS,由于a液片静止,由平衡原理,有：pBS=ρgh2+p0S,即pB=ρgh2+p0.又取液柱h1下端水银面液片b为研究对象,则有平衡方程为pAS+gh1S=pBS,则pA=pB-ρgh1=p0+ρg（h2-h1）.
二、平衡法
如果要求用固体（如活塞等）封闭在静止容器中的气体压强,应对固体（如活塞等）进行受力分析,然后根据力的平衡条件求解.
例2：一圆形气缸静置在地面上,如图2所示.气缸筒的质量为M,活塞（连同手柄）的质量为m,气缸内部横截面积为S,大气压强为p0,现将活塞缓慢上提,求气缸刚离地面时,气缸内气体的压强p.
解法一：先用整体法,选活塞和气缸整体为研究对象.受到向上的拉力F和总重力（M+m）g.由平衡条件：F=（M+m）g ⑴
再选活塞为研究对象,受力如图3所示：向下重力mg,向下大气压力p0S,向上拉力F,向上气缸内气体压力pS,由平衡条件：F+pS=p0S+mg ⑵ 由⑴⑵可得p=p0-Mg/S
解法二：选气缸为研究对象,受力如图4所示：向下重力Mg,向下的气缸内气体压力pS,向上大气压力p0S.由平衡条件：Mg+pS=p0S
则可得p=p0-Mg/S
总结：求固体封闭的气体的压强,要注意灵活选择研究对象.
三、动力学法
当封闭气体所在的系统处于力学非平衡状态时,欲求封闭气体的压强,首先要恰当地选择研究对象（如与气体相关联的液柱、固体等）,并对其进行正确的受力分析（特别要注意分析内外气体的压力）,然后应用牛顿第二定律列方程求解.
例3：如图5所示,质量为m1内壁光滑足够长的细玻璃管,横截面积为S,内装有质量为m2的水银,管外壁与斜面的摩擦因数为μ,斜面倾角为θ,当玻璃管与水银共同沿斜面匀加速下滑时,被封闭的气体压强p为多少?（外界大气压为p0）
选取玻璃管和水银柱整体为研究对象.则其受力如图6所示,正交分解,则
x轴：（m1+m2）gsinθ-f=（m1+m2）a ⑴
y轴：N=（m1+m2）gcosθ ⑵
另外 f=μN ⑶
由⑴⑵⑶得 a=g（sinθ-μcosθ） （4）
又选取水银柱为研究对象,受力如图7所示.正交分解,则
x轴：p0S+m2gsinθ-pS=m2a ⑸