2019届高考物理二轮复习热学专题气体状态变化的图像讲义.docx

气体状态变化的图像理想气体状态变化过程图像浓缩了许多气体状态变化的过程,简化了许多语言表述,使许多物理问题转为数学、图形问题,气体状态变化的图像简洁、直观地表达了气体状态变化过程，在分析解决问题时也起到了很重要的作用，要能够运用图线讨论气体在状态变化过程中内能的变化、气体吸放热情况、气体是否对外做功等一、气体等温变化的pV图象1、一定质量的气体发生等温变化时的PV图象如图1所示。图线的形状为双曲线。由于它描述的是温度不变时的PV关系，因此称它为等温线。VP0t1t2图1P1/V图20T2T12、一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。在图1中， t1 t23、画出P图象如图2示，图线的形状是通过原点的直线，斜率越大温度越高,T1T2二、等容变化的图像0PTV1V2V3图30VTP1P2P3图41、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程，叫做等容过程。表示该过程的PT图象称为等容图象2、一定质量的气体的等容线是过原点的直线。一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如图3所示，其体积的大小关系是V3V2V1。三、等压变化的图像1、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程，叫做等压过程，表示变化过程的VT图象称为等压图象。2、一定质量的某种气体的等压线是过原点的直线。一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线如图4所示，其压强的大小关系是P3P2P1。0cab1/VPV/m3ABC0.51.01.51p/atm0234一定质量的理想气体从状态a变化到状态b再变化到状态c最后又变化到状态a，其P-1/V图如右图所示，图线ab与横轴平行，ac延长线通过坐标原点。由图线可知，在状态a到状态b的变化过程中，气体的内能 ，状态c到状态a的变化过程中，气体的内能 。（填：“增大”、“减小”、“不变”） 4减小，不变；17、一定质量的理想气体从状态A开始变化到状态B，已知状态A的温度为400K。则变化到B状态时气体的温度为_K，AB过程中最高温度是_K。答：400K，533.3K。pApBCVO121（2）一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中的箭头所示方向进行状态变化，最后又回到初始状态A ，即ABCA ，这一过程称为一个循环。由AB，气体的分子平均动能 ；由BC，气体的内能 （填“增加”、“减少”或“不变”）。根据分子动理论（等压变化的微观解释），简要分析CA过程，压强不变的原因。解： 增大（2分）；减小（2分）CA过程，由于体积减小，单位体积分子数增多，单位面积碰撞器壁的分子数增多；又因温度降低，分子平均动能减小，导致分子对器壁的平均冲力减小，使总的压力可以保持不变，压强不变。（4分）21（12分）如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度与质量均不计，在B处设有限制装置，使活塞只能在B以上运动，B以下汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.2V0。开始时活塞在A处，温度为87C，大气压强为p0，现缓慢降低汽缸内气体的温度，直至活塞移动到A、B的正中间，然后保持温度不变，在活塞上缓慢加砂，直至活塞刚好移动到B，然后再缓慢降低汽缸内气体的温度，直到3C。求：（1）活塞刚到达B处时的温度TB；（2）缸内气体最后的压强p；（3）在图乙中画出整个过程的p-V图线。 解:（12分）（1）先是等压过程：（2分），TB330K，（1分）（2）再是等温过程：p01.1V0p1V0（2分），p11.1p0（1分），再等容过程：（2分），p0.9p0（1分）（3）图略（3分）T/Kp/atm0A.BCD12一定质量的理想气体，从图示的A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列说法中正确的是（A B C ）AAB温度升高，体积不变BBC压强不变，体积变小CCD压强变小，体积变大DA状态的温度最高，C状态的体积最小p2等温线 O 1V9已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能（B）（A）先增大后减小（B）先减小后增大（C）单调变化（D）保持不变解析：由PV/T为恒量，由图像与坐标轴围成的面积表达PV乘积，从实线与虚线（等温线）比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度T先减小后增大，内能将先减小后增大。OVPAOTPBOTVC11221212.A（选修模块33）若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表