巧判液柱移動-之極限法

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上巧判液柱移動 之 “極限法”液柱移動問題是一類較為復(fù)雜的問題，經(jīng)常涉及多個過程和研究對象。我們都知道熱力學(xué)問題里面有好多參數(shù)，而且這些參數(shù)經(jīng)常還要左變右變，是不是經(jīng)常變糊涂了??？我在這兒告訴你兩種方法，幫你輕而易舉的解決這方面的問題。這兩種方法分別是“極限法”和“假設(shè)法”，先說“極限法”。這個方法只需要你對這些參數(shù)之間的變化趨勢關(guān)系有個簡單的了解，而不需要精確的計算就可以用。很多判斷液柱移動關(guān)系的選擇填空題都可以用這個方法輕而易舉的解決。是不是很想知道這種方法??？好，那么我們就來看看這個妙招！怎么來用“極限法”呢？什么是極限法？極限法的概念其實很簡單，就是將問題的條件

2、外推到問題成立的極限狀態(tài)，然后進行判斷，也就是要我們將題目中條件的變化量進行放大或縮小，然后判斷結(jié)果。什么時候用極限法？一般液柱在初始狀態(tài)下是平衡的，不移動的，當(dāng)某個條件改變時液柱就會移動。常見的題目中改變的條件有系統(tǒng)的溫度T、壓強P、體積V或者施加外力和改變液柱總量。（1）判斷由T、P、V的改變引起的液柱移動，正好是我們的極限法大顯身手的時候。（2）判斷由外力或者改變液柱總量引起液柱的移動則可以用另外一種方法假設(shè)法。當(dāng)然，在有些時候這些外力或總量變化沒有限制，也可以采用極限法。怎么用極限法？ 對于由T、P、V引起液柱移動的極限判斷方法很簡單。一般題目都是讓其中的某一個量變大或者變小，另兩個跟

3、著一起變，判斷液柱如何移動。因此我們就可以讓這個變化是無窮大，判斷出液柱在這個極限條件下的狀態(tài)，和初始狀態(tài)相比就知道液柱怎么“跑”了。如溫度減小我們可以認為減小到絕對零度，壓強增加可以認為是無窮大的壓強等等。 好了，說了這么多還是讓我們看道題來學(xué)學(xué)怎么用。經(jīng)典體驗 AAB如圖所示，兩端封閉的玻璃管中間有一段水銀柱將空氣柱分成A、B兩部分，若將玻璃管周圍溫度減低，試分析水銀柱向哪端移動？體驗思路： 按題目的要求，所需要的只是一個簡單的液柱移動趨勢判斷的填空型題目。在初始狀態(tài)下，水銀液柱將兩端的空氣柱分開，也就是說處于一個平衡態(tài)。當(dāng)溫度發(fā)生改變后，這個平衡就被打破，從而液柱就會移動。正好符合我們使

4、用“極限法”的經(jīng)典條件，因此我們可以采用極限思維的方法去分析這道題。體驗過程： 題目要求周圍溫度減低時水銀柱的移動方向。既然題目只說了溫度降低，而沒說溫度降低了多少，那我們認為它降到了絕對零度也就當(dāng)然可以了。如果降到絕對零度，會怎么樣呢？顯然A、B兩端的空氣都變成固體了，這樣氣體壓強就變成0了，水銀柱（此時也是固體了，但不影響結(jié)果的判斷）會怎么移動呢？當(dāng)然是在 重力的作用下往下移動了，那么題目的結(jié)果也就出來了。小 結(jié)： 這道題沒有告訴我們?nèi)魏螖?shù)據(jù)，我們要判斷出來當(dāng)然可以設(shè)出一些參數(shù)然后按照熱力學(xué)公式計算來判斷移動了。但是相比之下，用“極限法”是不是輕松多了呢？那我們在總結(jié)一下思路： （1）判斷

5、能不能用“極限法”？由T、V、P來打破平衡就最好用！ （2）將變化趨勢擴大或縮小到極限狀態(tài)。 （3）判斷出極限狀態(tài)下的移動方向，就可以確定小變化下的移動趨勢。思維拓展： 如果我將上題中問題變?yōu)椤爱?dāng)溫度升高時水銀柱將向哪端移動？”這時候不好判斷極限條件，那怎么辦？ 這時，我們可以利用“反向極限法”。先判斷出溫度降低時液柱將向下移動，并且最終達到平衡狀態(tài)。反之，溫度升高時它當(dāng)然向上移動。這種“反向極限法”是不是也很好用??！提 示： 好了，說了這么多是不是有些摩拳擦掌躍躍欲試啊？下面就來練練手了，相信你能輕松自如的應(yīng)付它們！ 親自練練手AB（1）如圖所示，兩端封閉粗細均勻的玻璃管內(nèi)空氣被一小段水銀柱

6、隔開， 當(dāng)玻璃管水平放置時，水銀柱處于靜止?fàn)顟B(tài)，但兩段氣體的溫度和體積不一樣,有，。如果兩端氣體都升高相同的溫度，水銀柱將向哪邊移動？（2）如下頁左圖所示，粗細均勻豎直放置的玻璃管中，P為一小活塞，有一段水銀柱將封閉在玻璃管中的空氣分成上、下兩部分，活塞和水銀柱都靜止不動?，F(xiàn)在用力向下壓活塞，使得活塞向下移動一段距離L，同時水銀柱將向下緩慢移動一段距離為H，其中溫度不變，試比較L和H的大小。 PFABHh （3）如上右圖所示,兩端開口的直玻璃管插入水中水銀槽中,內(nèi)有一段水銀柱封閉了一定質(zhì)量的氣體,水銀柱的下表面與水銀槽中的水銀面高度差為H,槽中水銀面與管內(nèi)水銀面的高度差為h,當(dāng)封閉氣體的溫度降低時，判斷H和h的變化。 練手題答案練手題（1）指點迷津 題目中要求隨溫度的升高水銀柱的移動方向，由于溫度升高不易選極限狀態(tài)，我們不妨用“反向極限法”來判斷。由于，不妨設(shè)溫度降低到一個極限狀態(tài)，使得B端氣體液化而端仍為氣態(tài)，這樣端氣壓為零，液柱就會向右移動，那么溫度升高時的移動就與之相反。實踐略解如果兩端氣體都升高相同的溫度，水銀柱將向左移動。練手題（2）指點迷津 題目沒說壓力多大，不妨設(shè)其為無窮大，這時空氣柱的體積幾乎都被壓縮為零。顯然，活塞移動的距離要比水銀柱移動的距離多部分氣柱的長度。實踐略解比大。練手題（3）指點迷津 要求溫度降低時和h的變化，不妨設(shè)溫度降到絕對