题目
一定质量的理想气体的三个状态在V-T图上用A,B,C三个点表示,如图所示。试比较气体在这三个状态时的压强pA,pB,pC的大小关系有: A.pC>pB>pAB.pA<pC<pBC.pC>pA>pBD.无法判断。甲乙两个同学在做这道选择题的时候出现了分歧,他们的选择和分析分别如下:甲同学认为:因为一定质量的理想气体压强与温度成正比,哪个状态对应的温度高,在哪个状态时,气体的压强就大,即TC>TA>TB,所以有pC>pA>pB,应选C。乙同学认为:因为一定质量的理想气体的压强与体积成反比,体积越大,压强越小,从图上可以看出:VA>VC>VB,所以有pA<pC<pB,应选B。请你对甲、乙两位同学的选择和分析做出评价,如果认为他们的选择和分析是错误的,请指出原因,并给出正确的选择和分析:
答案:【错解原因】以上两种错解,从分析思路上讲都错了,都没有了解到气体状态的三个参量(p,V,T)之间两两定量关系是有条件的。当第三个参量不是定量时,三者之间的关系只能是,要综合分析考虑。 2分【分析解答】因为所给的是V-T图,A,B,C三点的温度体积都不一样,要想比较三个状态的压强,可以利用V-T图上的等压线辅助分析。在V-T图上,等压线是一条延长线过原点的直线,可以通过A,B,C三点做三条等压线分别表示三个等压过程,如图所示。一定质量的理想气体在等压过程中压强保持不变,体积与温度成正比,为了比较三个等压线所代表的压强的大小,可以做一条等温线(亦可作一条等容线,方法大同小异,以下略),使一个等温过程与三个等压过程联系起来,等温线(温度为T')与等压线分别交于A',B',C',在等温过程中,压强与体积成反比(玻意耳定律),从图上可以看出:VA'>VB'>VC',所以可以得出结论:pA'<pB'<pC’,而A与A',B与B',C与C分别在各自的等压线上,即pA=pA',pB=pB',pC=pC’,所以可以得出结论,即pA<pB<pC,所以正确答案为A。--------8分