Question

如圖所示，A，B兩容器容積相同，用細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)管相連，二者均封入壓強(qiáng)為戶，溫度為T的一定質(zhì)量的理想氣體，現(xiàn)使A內(nèi)氣體溫度升溫至T'，穩(wěn)定后A容器的壓強(qiáng)為多少？

Answer 1

【錯(cuò)解分析】因?yàn)锳容器溫度升高，所以氣體膨脹，有一些會(huì)跑到B容器中去，假設(shè)有△V的氣體遷移至B容器，由氣態(tài)方程可知：
對(duì)A容器：   ①
對(duì)B容器：（因?yàn)锽容器T不變）   ②
聯(lián)立①②
主要是因?yàn)檠芯繉?duì)象不清楚。我們知道，應(yīng)用氣體定律（如玻-馬定律，查理定律或氣態(tài)方程等）時(shí)，研究對(duì)象應(yīng)該是一定質(zhì)量的氣體，而本題無論是對(duì)于A容器，還是B容器，氣體的質(zhì)量都變化。若把△V做為遷移氣體，那么，它所對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)、溫度參量，在兩個(gè)式子中應(yīng)該是一致的，而上解式①中為（△V，p'T'），式②中為（△V，p，T），這顯然是矛盾的，是研究對(duì)象選擇不當(dāng)造成的。
【正解】因?yàn)樯郎厍昂�，A，B容器內(nèi)的氣體都發(fā)生了變化，是變質(zhì)量問題，我們可以把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題。我們把升溫前整個(gè)氣體分為（V-△V）和（V+△V）兩部分（如圖7-15所示），以便升溫后，讓氣體（V-△V）充滿A容器，氣體（V+△V）壓縮進(jìn)B容器，于是由氣態(tài)方程或氣體實(shí)驗(yàn)定律有：

解得：

【點(diǎn)評(píng)】氣態(tài)方程及氣體實(shí)驗(yàn)定律都只適用于質(zhì)量一定的理想氣體，但對(duì)于質(zhì)量變化的問題，我們只要巧妙地選取研究對(duì)象，便可將變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題，這是一種處理問題的重要方法。