例3 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7-3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>pC
B.pA<pC<pB
C.pC>pA>pB
D.无法判断。
【错解】错解一: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。
错解二: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,所以户pA<pC<pB,应选B。
【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。如压强与温度(当然应为热力学温度T)成正比的条件是体积不变,而压强与体积成反比的条件应是温度不变。如果不考虑第三个参量,而单纯只讲两个参量之间的关系,显然只能导致错误的结果,同时也培养了错误的思考问题方式,是不可取的。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。
【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。