物理總選考部分 熱學 13-4-3 強化 熱力學定律與氣體實驗定律的綜合應用

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1、熱力學定律與氣體實驗定律的綜合應熱力學定律與氣體實驗定律的綜合應用用0101020203030404備選訓練備選訓練 課堂互動課堂互動 題組剖析題組剖析 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié) 課堂互動課堂互動解決熱力學定律與氣體實驗定律的綜合問題的思路 AAB過程中，氣體的內(nèi)能不變BBC過程中，氣體分子的平均動能增大CCD過程中，氣體分子數(shù)密度增大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多DDA過程中，外界對氣體做的功小于氣體內(nèi)能的增加量E若氣體在AB過程中吸收63 kJ的熱量，在CD過程中放出38 kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為25 kJ題組剖析題組剖析轉(zhuǎn)到解析1(多選)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從

2、狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，AB和CD為等溫過程，BC和DA為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)。該循環(huán)過程中，下列說法正確的是()題組剖析題組剖析解析AB為等溫過程，氣體的內(nèi)能不變，選項A正確；BC為絕熱過程，氣體沒有與外界熱交換，體積增大，氣體對外界做功，內(nèi)能減小，所以BC過程中，氣體分子的平均動能減小，選項B錯誤；CD為等溫過程，CD過程中，氣體體積減小，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，選項C正確；DA過程中，氣體與外界無熱量交換，體積減小，外界對氣體做功，外界對氣體做的功等于氣體內(nèi)能的增加量，選項D錯誤；氣體完成一次循環(huán)，氣體的內(nèi)能不變，由熱力學第一定律可如

3、，氣體對外做的功為63 kJ38 kJ25 kJ，選項E正確。答案ACE轉(zhuǎn)回原題題組剖析題組剖析2(2018河南鄭州質(zhì)檢)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的pV圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27 。求：(1)該氣體在狀態(tài)B時的溫度；(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中與外界交換的熱量。轉(zhuǎn)到解析 1 7 3 200 J題組剖析題組剖析轉(zhuǎn)回原題題組剖析題組剖析3.如圖所示，豎直放置的汽缸，活塞橫截面積為S0.10 m2，活塞的質(zhì)量忽略不計，氣缸側(cè)壁有一個小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通。開始活塞被鎖定，汽缸內(nèi)封閉了一段高為80 cm的氣柱(U形管內(nèi)的

4、氣體體積不計)，此時缸內(nèi)氣體溫度為27 ，U形管內(nèi)水銀面高度差h115 cm。已知大氣壓強p01.0105 Pa，水銀的密度13.6103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2。(1)讓汽缸緩慢降溫，直至U形管內(nèi)兩邊水銀面相平，求這時封閉氣體的溫度；(2)接著解除對活塞的鎖定，活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動，同時對汽缸緩慢加熱，直至汽缸內(nèi)封閉的氣柱高度達到96 cm，求整個過程中氣體與外界交換的熱量。答案(1)250 K轉(zhuǎn)到解析(2)1 600 J 易錯提醒：審題時容易漏掉“開始活塞被鎖定”、“活塞的質(zhì)量忽略不計”這些重要條件，從而無法判斷氣體狀態(tài)參量的變化情況。 題組剖析題組剖析轉(zhuǎn)回原題規(guī)律總

5、結(jié)規(guī)律總結(jié)(1)不能正確地分析氣體的狀態(tài)參量，特別是壓強參量(2)對于多過程的問題不能恰當?shù)剡x取兩個狀態(tài)列方程(3)對于兩部分氣體不能正確地建立起它們之間狀態(tài)參量的關系(4)不能挖掘關鍵詞語的隱含條件，如“絕熱”、“導熱”、“緩慢”的含義等(5)不能根據(jù)氣體體積的變化判斷做功的正負，從而不能應用熱力學第一定律正確地求解 有關氣體問題的易出錯點12016海南單科，15(1)一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過程1或者過程2到狀態(tài)N，其pV圖象如圖所示。在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個過程，下列說法正確的是_。(填正確答案標號) A氣體經(jīng)

6、歷過程1，其溫度降低 B氣體經(jīng)歷過程1，其內(nèi)能減小 C氣體在過程2中一直對外放熱 D氣體在過程2中一直對外做功 E氣體經(jīng)歷過程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程2的相同備選訓練備選訓練解析 氣體經(jīng)歷過程1，壓強減小，體積變大，膨脹對外做功，內(nèi)能減小，故溫度降低，故選項A、B正確；氣體在過程2中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程C，剛開始時，體積不變，壓強減小，則溫度降低，對外放熱，然后壓強不變，體積變大，膨脹對外做功，則溫度升高，吸熱，故選項C、D錯誤；無論是經(jīng)過1過程還是2過程，初、末狀態(tài)相同，故內(nèi)能改變量相同，故選項E正確。 答案ABE2.(2016長春市二模)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B

7、、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，AB和CD為等溫過程，BC為等壓過程，DA為等容過程，則在該循環(huán)過程中，下列說法正確的是_。(填正確答案標號) AAB過程中，氣體放出熱量 BBC過程中，氣體分子的平均動能增大 CCD過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多 DDA過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化 E若氣體在BC過程中內(nèi)能變化量的數(shù)值為2 kJ，與外界交換的熱量為7 kJ，則在此過程中氣體對外做的功為5 kJ備選訓練備選訓練轉(zhuǎn)到解析備選訓練備選訓練轉(zhuǎn)回原題3熱力學定律與氣體實驗定律綜合一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在汽缸內(nèi)，如圖所示水平放置。活塞的質(zhì)量m20 kg，橫截面積S100 cm2，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣，開始使汽缸水平放置，活塞與汽缸底的距離L112 cm，離汽缸口的距離L23 cm。外界氣溫為27 ，大氣壓強為1.0105 Pa，將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對缸內(nèi)氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與汽缸口相平，已知g10 m/s2，求：(1)此時氣體的溫度為多少？(2)在對缸內(nèi)氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，同時吸收Q370 J的熱量，則氣體增加的內(nèi)能U多大？備選訓練備選訓練450 K轉(zhuǎn)到解析310 J備選訓練備選訓練轉(zhuǎn)回原題