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混合气体状态方程一个方程解决充气抽气问题(混合气体的状态方程)

导语:混合气体状态方程:一个方程解决充气,抽气,分装等变质量问题

你好,我是方山。

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高中阶段在热力学中有一类问题,令不少学生头疼,这类问题就是气体的充气、抽气、以及分装问题。

这类题目最麻烦的地方在于,在混合、抽气、以及分装的过程中,气体的质量发生了改变,也就意味着理想气体状态方程也就失效了

具体原因我给你画出下面这个图,帮助你理解为什么会这样。

有的老师或者资料书上使用了一种&34;方法,就是先假想气体是等压的变化,然后再进行压缩或者膨胀得到最后的结果

这样做的目的,是为了使得理想气体状态方程能够继续使用,但问题是,学生按照这一套思路理解下来,感觉很绕,因为气体并没有经历这一假想过程,理解起来很费劲,下次再做这种类似的问题就很容易出错。

下面我给出这种&34;方法的具体过程,具体你可以体会一下(这种方法提供给你,但是我不希望你用这种方法来做题)

原谅我只能把题目写成这样,如果你不能理解,先不要着急,下面我讲的方法

混合气体的状态方程,就是解决这类问题的利器,帮助你省略掉中间这个等效过程,直面问题本身。

02

混合气体的状态方程,到底是什么?

下面我给你推导具体过程。

根据这条方程,我们再来看看气体的充气、抽气、以及分装过程

其核心本质:放大我们的视角,不要把眼睛只局限在抽气或者充气那个气缸上,而要把眼睛看整个气体的变化过程

那么对于整体而言,其实气体的质量一直没有变化,对于这些没有质量变化的气体,当然可以继续使用理想气体状态方程。

03

有了上面的推导,咱们来看看这这条公式是如何来简化思路的,上例子。

1>抽气过程

还是用刚才的例子,方便你做对比。

2>充气过程

3>气体分装

后面两个例子,我没有按照考卷格式写,只是为了让你方便的看到其核心本质。

04

至此,对于气体的充气、抽气、分装问题都可以用同一套理论来解释,其核心的本质就是放大视角,对于整体而言,理想气体状态方程依然适用

以后再遇到同类型的问题,希望你可以用这种统一方法来解决此类问题。

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