| 維普資訊 h ttp:/| 維普資訊 h ttp:/VcL37 No弋Jan-Feb.2008屮二MF敎婁參考査奏輔導 n I I l,il I .1 FF I .1 I H I| 維普資訊 h ttp:/| 維普資訊 h ttp:/準靜態(tài)過程氣価飾積變化與做m的關系陳雅(遼蘇省南通市第二中學 226002)| 維普資訊 h ttp:/| 維普資訊 h ttp:/S 3、準靜杰過理系筑由某一平撕態(tài)畀始變化，狀態(tài)的變化必然零戡壞平 術，在一定的條件下，原來的平衡態(tài)被破壞品還需耍經(jīng)過一段 時間才能達創(chuàng)新的平衝.這段時間軼為弛矗時間.當一個過程 進行的肘間比弛攜時間大得窖即過程進行得“無屜緩慢”日趴 便礙過程中的每一平狀態(tài)都達利平衡態(tài)，這樣的過程就町認 為是準靜杰過程一反氣休的準靜態(tài)壓搭過程為例緩慢推進活 基壓端氣缸叩的氣體，弛璨時間捋IO_J s.如果壓縮一次斯用 的時間為】氣則可立認為是準靜態(tài)過程.準靜態(tài)過程足一種 理想化的過程尼宴際過程14無限緩慢”進廳時的扱限情形和 “投有屋擦阻力”理想條件下的過程.顯然，件為準斛態(tài)過程的無散中間狀態(tài)平衝態(tài))可且用 無歡組狀態(tài)鞋駅來描述可用P*圖上的每一點來春示這些 平衡態(tài).系現(xiàn)的淮靜畫極化過程可用蘆“圖上的一條曲線叢 示稱之為過程曲線.二、理録叫體在準靜態(tài)過程中的元功如圖1所示，若在外力F柞用下曙基邏慢移動則這牛過 穆就是(近假準靜態(tài)過程：若在力F柞用下，活塞快逮移 動就為非靜態(tài)過程這里討論準靜態(tài)過程中的理想氣體 膨臓壓堀功與休枳變化的關系，以膨脹為例，設理想體圖1 對擁界做的元功為吐則dA=F * df/fSd/kIVtW= f dW- P； pdV. Jv總功評的數(shù)值軸應于少-y閣曲纜下的面枳如圖Zt由圖呂舂岀*功評是過feft.K數(shù)值與過程有去理程L 2和&中盡骨始末狀態(tài)都相同.都提從原繪弒態(tài)A孌化到末 狀態(tài)氏但是pl/圖銭下所圈的面積顯旃大小不同，即三過程 中外界所做功的數(shù)值不同三、帆煉怵積變憂與饒功的關聚在中讐物理教學中一魁研究的是弋體單純過程*如純等 溫、等壓*尊容過程緋，根搦式有尊容過程： w= P； z>dv-o.JV,尊壓過程砒二訊丫=扒匕一匕幾等溫過程: 吩譏I僉 由式可得岀如下結論：體積不變不懂功I體積變 大休對外融正功：休積變小卜界對庫撇功.但是值得注盤的是+上述結論是以吒體做單方血化純等 溫*純等壓或城等容過程得到的.井車具備一嚴意文.為了對 這類問膜能有一個明確的認識t下面通過兩個峯方(rt!零個單 方過程紐說，即實際的任意變化過程)豈化過樫進打分析.例1 一定質駅的理想吒休*由平輪杰A經(jīng)過-泵列變 化過程到達平衡態(tài)£,11有V, = VB p 關垂.如圖4所示.P，A-C為等毘膨脹過程外界對 氣休做功功P： 的大小為圖中矩形ACV,的面 積tC-*D為尊容過程"不擻功W嚴 G O；r>*B為等壓壓軸過程卜界對吒 體做功.曬=拱(叭一叭片即圖中 矩形BDV.V,的面積.那么氣體在整牛過程中做的總功為<Vi Vi) + (v£ - V,) - (/i pt) (V>jVi )<o.即總功小于零冗體對外撇功做功栽值大小即圖中拒形ACDH的面積.同理，可以分析出此例的反過程即由的變 化過程中一定有w>0,即總功大于零，外界對弐煒做功，市此縣町M看出，左氣體累列孌化過程中'氣體體積最 終沒有發(fā)生變毗，但氣煉與外界卻有機械功而且功的正頁與 玫程的方向有關.例2 一定質童的理患氣佯由平斷狀態(tài)沖蠱過一系列 查化過程到達平働狀態(tài)冇 叭V*,如圖5所示.如果氣體變 化按AfED-YfR的變化過 程逬存*不難喬出吒怵在這個變 化過程中外界對氣體撇的總功為 = -(VJ-V1+/h(Vn-V:)=(R駅涎巧一卩小一從£吧一 2由圖5可匐，如果範形DCBE 的面積丈干矩形AEV.V,的面積 值，則A>0,外界時吒怵做功；如果矩形IX：BE的而積小于施| 維普資訊 h ttp:/| 維普資訊 h ttp:/| 維普資訊 h ttp:/E-mail s pby御cfe? 1. can| 維普資訊 h ttp:/“嫦娥一號”為何要用紫外月球敏感器定姿馬平妥（陜西省富平縣逸山中學 711700）| 維普資訊 h ttp:/| 維普資訊 h ttp:/北京時間叫年10月24日訶時05分，我國在萌鬥衛(wèi)星 畫射中心用松征三號甲運就火箭將円雄蛾一號”衛(wèi)星成功送人 衣空這是我國在席的十七大勝利召開后，又一令國人振奮的 大事.也是乳國就天事業(yè)繼兩彈一址'載人航天后的第三個里 理碑橢蟒一號"是我國自主化程度璟商的衛(wèi)星，有多項技術 律世界上都是首次應用，紫外月球亀感器定姿就是苴中一項. 那么為何耍采用此項扭術給衛(wèi)星定姿呢？我怕知道，控制衛(wèi)星姿態(tài)對于惺證星上儀器正常工作十 血奧宙于地球有大丫向外太空有較強烈的紅外輻肘，所 以通常的胞球人造衛(wèi)星使用紅孫敏翳器對地面進行定姿、定 軌，從而確宦衛(wèi)星的俯仰和灑動姿態(tài).但對于執(zhí)行繞月飛行任 務的亠嫦娥 號S能否便用類徵的姿態(tài)救擢器完砒測呢？不低一因為月球上沒詢大氣，熹月廊屋射盍麗的輻射* W 此使用紅外績感器只能探測月球本障的紅外輻射.而月球本 體的虹外輻射光譜帶寬和逼度是I®著龍隔的照射方向和操測 鎖逍的變化而變化的.我捫尚缺乏這方面的試購數(shù)擔，所以目 盹衛(wèi)星用的紅外地球鍛感番泰以滿足月球探U任務朗姿態(tài)確 定要求.經(jīng)過反宣研究月Ifi不同物匱、不同地匪的反射特性后 發(fā)現(xiàn):在短說借段反射率差別有減小曲趨勞，建表明如果從紫 外諂段進行觀藹，月面聯(lián)暗反差會有所改善，故可惜助于第外 敏感養(yǎng)緒衛(wèi)星定姿.那么什么是鷺外敏感器呢？崇外敏牌器是盛精外浚國通過對天悴的觀測獲得就天器 姿態(tài)宿慮的棒感器紫外敏感器的工作披段一艇選在對地球 和恒星觀測均較為有利的260-300 nm.它可以同時觀測多個 天體目標*能怫握供三抽的航天器姿態(tài)信息.其優(yōu)點是休積和 廈小，無可動機構利于艮期運行，具有多種繼曙器的功能， 它蔣來攝有可能盛為統(tǒng)天器賽命測的主翌敏感器.對于地 形AEV.V,的面租值.則A0,氣體時外界做功,如兩個fii積 相等，則A-0,氣協(xié)不做功.同理，對于初、末狀姦弋休協(xié)積確 足VAVB的悄況，也±1£三種可能.實際上，一個多冇過穆中系境対外所做的功可氐我尿為 時=吾。"一凸*苫匚-丁4梵中n為參方指數(shù)可以取一8-4*之同的枉何值 為普適氣律常各單方等值】過程的事方指數(shù)分別為：等溫 過理rt-K等壓過程冷=0*尊容過程H-g.可見*氣律經(jīng)歷窯 方蠻化過程時，泵統(tǒng)對外所做的功不僅與慕統(tǒng)冶末狀態(tài)有關， 還與氣休在世一過糅中的參方措數(shù)有關+四屆結根據(jù)上面的分折，可以得出以下結論：球紫外敢感益的研究始見于192年芙國的Hmwyw訶公司 的 ERADS（Each Reference Atttude Determination System），隨 后199E年NASA Goddard空何飛行中心硏制萌基于軸利 敵肘的紫外地球亀屈器也進廳了禱戟應驗.但墨對于月球衛(wèi) 星便用紫外晝態(tài)敏愍器至今未見報趙，因此便用皓外月球救 感器定套是我國在世界上的首創(chuàng).初嫦嬢一號”上的紫外月球嫩恿器的工柞麻理是：借助月 面的紫外輻射時月球表面進齊威傑.采用折轉反肘備和大視 場成像物撬繪舍構嵐的復舍曲光舉系蜒完成對月煤邊篦的攝 取”折轉反肘撓分布于B牛視場方怕，用S梗鎮(zhèn)外反射面實理 8牛視場的履合 在光學頭部拍搔到月球影障后在CCD上成 像丫由軟件跡圖慷進打處理和識別.槍閩出月球圓盤邊竦+確 定月心矢蠱方向，并應用姿態(tài)處理算拡計算岀衛(wèi)星姿態(tài)*戟感 器采用光學難璃和光學晶揮的配Sb設計這到國際先進水平* 視場可達到150 ®在境月軌道上看月球，所需的視場角鱷 130度h工件譜段：360-4BD nm,中心菠怪：4朗nrh|軟件數(shù)據(jù) 處理時間為1秒胖*完全可収達到執(zhí)行枉務的長求.M月29 B 18吋0分 翻秒J蜿嬤一號"衛(wèi)星弟3桃變 軌嵐功開姑圍驍?shù)厍蜣D最后一圈.在這一軌殖上+星上搭載 的蕈外敏感器擇機開蠟對地球和月球成燥山1日17時 餉分. “橢嫩一號"衛(wèi)星迪功實施入軌后的第四出變軌艱利進人地 月轉移軌道，開始飛向月球.利用就外月球敏擢器給探月衛(wèi)星定姿是在國科學家的首 創(chuàng)這也是對胡郵濤總書記在f七大報告中提出的“提高自主 創(chuàng)新能力w的貝體休現(xiàn)相信它可以確諜衛(wèi)星繞月時始坯處于 最佳的工作軽態(tài).祝眼我門的“嫌蛾 號”一切順利，早日宦回月球的相關 宿息團中華民機的干年夢想！門若理想氣休經(jīng)歷單方變純等溫、純等壓或純等容 過稈人別有“豈棒體輕不變，不魅功”體積變大'氣悴對外劃 功豐悴職變小'外界対氣體撇功若理想氣祥經(jīng)歷爭方（宜雜）變憂，則豈怵體積不變, 但吒捧與外界仍有機械功*而且功的正負與過程的方向有關* 吒律體積變化（不論變大還是變小“和有三種可能情況*不做 功，代體肘外嫌功或外界對咒體傲功*雖然中學物理敕學對汽怵參方過思不齊養(yǎng)求.只研靈單 方過程*但藪那也要特別注盍引導學生充分認識到，在單方過 程研究中譜到的規(guī)律只適合單方過稈，埋過了這牛范團規(guī)律 就可齟不適用了.也就是說*對枉何物理規(guī)律都要洼査其庭立 條件和便用范圉一| 維普資訊 h ttp:/| 維普資訊 h ttp:/