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理想气体论文关于理想气体状态变化过程中的做功论文范文参考资料 全国高考I卷选考内容为选修模块3-3、3-4两个模块的内容，选修3-3模块只有一个考点：气体实验定律；选修3-4有三个考点：简谐运动的公式和图像、横波的图像、光的折射定律；因此从教学课时数及知识难度考虑，多数学校会选选修3-3模块。xx年全国卷考试大纲题型示例中选考题物理选修3-3给出的是xx年宁夏卷31，其中第二小题就涉及理想气体的等温变化过程。因此，选修3-3必考气体的实验定律。气体实验定律分别为等温变化、等压变化、等容变化，等温、等压变化易涉及到气体做功的问题，易结合热力学第一定律U=W+Q考查。气体实验定律涉及的等压、等温过程中的气体做功问题，可归结为恒力做功、变力做功的问题。 一、等压变化涉及气体做功问题实际就是恒力做功的计算 例析1.如图1所示，内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l36cm处有一个与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体。当气体的温度T1300K、大气压强p01.0105Pa时，活塞与气缸底部之间的距离l030cm，已知活塞面积为50cm2，不计活塞的质量和厚度。现对缸内气体加热，使活塞缓慢上升，当温度上升至T2540K时，求： (1)封闭气体此时的压强； (2)该过程中气体对外做的功。 解析(1)对活塞进行受力分析，由平衡条件得pSp0S 解得pp01.0105Pa 封闭气体先做等压膨胀 初状态：V1l0S，T1300K 第二状态(活塞刚刚上升到卡环处)：V2lS 由盖吕萨克定律得 解得T360 K 封闭气体后做等容变化 第二状态(活塞刚刚上升到卡环处)：p2p01.0105 Pa，T360K 末状态：T2540K (2)封闭气体仅在等压膨胀过程中对外做功，故 WFsp0S(ll0)30J。 例析1（2）该过程中气体对外做的功，实际该过程包含两个过程：等压膨胀（活塞从初始位置缓慢上升到刚刚上升到卡环位置）和等容变化过程（活塞接触卡环后，气体温度从360K上升至540K）。在封闭气体缓慢地等压膨胀过程中对外做功，即为恒力做功过程，即WFsp0S(ll0) 例析2.一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，其状态变化过程的p-V图像如图2所示。已知该气体在状态A时的温度为27，则： 该气体在状态B和状态C时的温度分别为多少摄氏度 该气体从状态A经状态B再到状态C的全过程中，是吸热还是放热传递的热量是多少 故QUW1200J，说明AC过程中气体放热1200J. 例析2气体从BC过程中气体压强随体积均匀变化，气体压力是变力，但是此变力随距离均匀变化，类似弹簧弹力做功，因此可求此过程的平均力，求平均力做功，即W 从以上两个例析中可看出，气体实验定律结合热力学第一定律考查属于中等偏难题型，对学生有较大难度，难找到解题方向；但若能从必修2恒力做功、变力做功的基本知识帮助学生规律
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