高中物理 第十章 热力学定律 专题10.6 热力学定律与气体的习题课课件 新人教版选修33.ppt_第1页
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热力学定律 基本思路 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用 例1 2017 河北冀州2月模拟 如图4甲所示 横截面积为s 质量为m的活塞在汽缸内封闭着一定质量的理想气体 现对缸内气体缓慢加热 使其温度从t1升高了 t 气柱的高度增加了 l 吸收的热量为q 不计汽缸与活塞的摩擦 外界大气压强为p0 重力加速度为g 求 1 此加热过程中气体内能增加了多少 图4 答案q p0s mg l 答案 解析 解析设缸内气体的温度为t1时压强为p1 活塞受重力 大气压力和缸内气体的压力作用而平衡 则有mg p0s p1s气体膨胀对外界做功为w p1s l根据热力学第一定律有q w u联立可得 u q p0s mg l 2 若保持缸内气体温度不变 再在活塞上放一砝码 如图乙所示 使缸内气体的体积又恢复到初始状态 则所放砝码的质量为多少 答案 解析 解析设所放砝码的质量为m 缸内气体的温度为t2时压强为p2 活塞和砝码整体受重力 大气压力和缸内气体的压力作用而平衡 则有 m m g p0s p2s 变式1 2017 广东华南三校联考 如图5所示 汽缸内封闭一定质量的某种理想气体 活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡 已知活塞距缸口h 50cm 活塞面积s 10cm2 封闭气体的体积为v1 1500cm3 温度为0 大气压强p0 1 0 105pa 重物重力g 50n 活塞重力及一切摩擦不计 缓慢升高环境温度 封闭气体吸收了q 60j的热量 使活塞刚好升到缸口 整个过程重物未触地 求 1 活塞刚好升到缸口时 气体的温度是多少 答案 解析 图5 答案364k 解析封闭气体的初态 v1 1500cm3 t1 273k末态 v2 1500cm3 50 10cm3 2000cm3缓慢升高环境温度 封闭气体做等压变化 解得t2 364k 2 汽缸内气体对外界做多少功 答案 解析 答案25j 解析设封闭气体做等压变化时的压强为p对活塞 p0s ps g汽缸内气体对外界做功w psh解得w 25j 3 气体内能的变化量为多少 答案 解析 答案35j 解析由热力学第一定律得 汽缸内气体内能的变化量 u q w得 u 35j故汽缸内的气体内能增加了35j 例22016年江苏高考 2016 全国 卷 33 1 一定量的理想气体从状态a开始 经历等温或等压过程ab bc cd da回到原状态 其pt图象如图所示 其中对角线ac的延长线过原点o 下列判断正确的是a 气体在a c两状态的体积相等b 气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能c 在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功d 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功e 在过程bc中
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