物理總選考部分 熱學(xué) 13-4-3 強化 熱力學(xué)定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)用

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1、熱力學(xué)定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)熱力學(xué)定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)用用0101020203030404備選訓(xùn)練備選訓(xùn)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(xué)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(xué)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(dāng)?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(guān)系(4)不能挖掘關(guān)鍵詞語的隱含條件，如“絕熱”、“導(dǎo)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(fù)，從而不能應(yīng)用熱力學(xué)第一定律正確地求解 有關(guān)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(biāo)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(xùn)練備選訓(xùn)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(biāo)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(xùn)練備選訓(xùn)練轉(zhuǎn)到解析備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練轉(zhuǎn)回原題3熱力學(xué)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?；钊馁|(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(xùn)練備選訓(xùn)練450 K轉(zhuǎn)到解析310 J備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練轉(zhuǎn)回原題