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一、 求解用活塞封閉氣體類問題的方法

1. 一般思路

（1） 分析題意，确定對象：熱學研究對象（一定質量的氣體）；力學研究對象（活塞、缸體或系統）

（2） 分析物理過程，對熱學對象依據氣體實驗定律列方程；對力學對象依據牛頓運動定律列方程

（3） 挖掘隐含條件，列輔助方程

（4） 聯立求解，檢驗結果

2. 常見類型

（1） 系統處于力學的平衡狀态，綜合利用氣體實驗定律和平衡方程求解

（2） 系統處于力學的非平衡狀态，綜合利用氣體實驗定律和牛頓運動定律求解

（3） 容器與封閉氣體相互作用滿足守恒定律的條件時，可聯立相應的守恒方程求解

（4） 多個相互關聯的氣缸分别密閉幾部分氣體時，可分别研究各部分氣體，找出它們各自遵循的規律，

列出相應的氣體狀态方程，再列出各部分氣體壓強之間及體積之間的關系式，聯立求解

二、處理變質量氣體問題的方法

氣體三定律與氣體的狀态方程都強調“一定質量的某種氣體”，即氣體狀态變化時，氣體的質量不能變。

用氣體三定律與氣體狀态方程研究變質量氣體問題時有多種不同的處理方法。

1. 口袋法

給初狀态或者末狀态補接一個口袋，把變化的氣體用口袋收集起來，從而保證質量不變。

2. 隔離法

對變化部分和不變部分隔離，隻對不變部分進行研究，從而實現被研究的氣體質量不變

1. 比較常數法

氣體常數與氣體質量有關，質量變化，氣體常數變化；質量不變，氣體常數不變。根據各個狀态的

已知狀态參量計算出各個狀态下的氣體常數C，然後進行比較

2. 利用推論法

氣體的密度方程不要求質量恒定，可由此得到相應狀态的密度，再結合體積等解決問題。也可利用

分壓定律來研究變質量氣體的問題。

具體來說，有以下四種典型的情景，可以通過選擇适當的對象化變質量為定質量

（1） 充氣問題

向球、輪胎中充氣是一個典型的氣體變質量問題，隻要選擇球内原有氣體和即将打入的氣體作為

研究對象，就可把充氣過程中的氣體質量變化問題轉化為定質量氣體的狀态變化問題

（2） 抽氣問題

從容器内抽氣的過程中，容器内的氣體質量不斷減小，這屬于變質量問題。分析時，将每次抽氣

過程中抽出的氣體和剩餘氣體看成整體來作為研究對象，質量不變，抽氣過程中的氣體可看成是

等溫碰撞過程。

（3） 灌氣問題

将一個大容器裡的氣體分裝到多個小容器中的問題也是一個典型的變質量問題。分析這類問題時，

可以把大容器中的氣體和多個小容器中的氣體看成整體來作為研究對象，将變質量問題轉化為定

質量問題

（4） 漏氣問題

容器漏氣過程中氣體的質量不斷發生變化，屬于變質量問題，不能用理想氣體狀态方程求解。

如果選容器内剩餘氣體為研究對象，便可使問題變成一定質量的氣體狀态變化，可用理想氣體

這狀态方程求解

文案：強強特穆爾

時間：2018年 5月9日

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