【全程复习】广西专用广西专用高考物理轮复习热力学定律及能量守恒气体课件新人教版.ppt

【解析】设当小瓶内气体的长度为 时,压强为p1;当小瓶的底 部恰好与液面相平时,瓶内气体的压强为p2,汽缸内气体的压强 为p3. 依题意 ① 由玻意耳定律 ② 式中S为小瓶的横截面积.联立①②两式,得 ③ 又有 ④ 联立③④式,得 答案： 【变式备选】如图所示,薄壁光滑导热良 好的汽缸放在光滑水平面上,当环境温度 为10 ℃时,用横截面积为1.0×10-2 m2的 活塞封闭体积为2.0×10-3 m3的理想气体,活塞另一端固定在墙上.外界大气压强为1.0×105Pa. （1）当环境温度为37 ℃时,汽缸自由移动了多少距离? （2）如果环境温度保持在37 ℃,对汽缸作用水平力,使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,这时汽缸受到的水平作用力多大? 【解析】（1）气体等压变化 汽缸移动的距离为 （2）气体等容变化 对汽缸受力分析,根据平衡条件, p3S=p0S+F， F=（p3-p0）S=1×104×1.0×10-2 N=100 N. 答案：（1）2×10-2 m （2）100 N 考查内容 关于气体图象问题 【例证】如图甲所示是一个右端开口的圆筒形汽缸，活塞可以在汽缸内自由滑动.活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内，此时气体的温度为27 ℃.若给汽缸加热，使气体温度升高，让气体推动活塞从MN缓慢地移到PQ.已知大气压强p0=1.0×105 Pa.求： （1）当活塞到达PQ后缸内气体的温度； （2）把活塞锁定在PQ位置上，让气体的温度缓慢地降到27 ℃,求此时气体的压强并分析判断该过程气体是放热还是吸热； （3）在图乙中画出上述两个过程中气体压强p随温度T变化的图象. 【规范解答】（1）此过程为等压变化过程p1=p2=p0=1×105 Pa, V2=2V1，T1=300 K 由 得：T2=600 K （2）此过程为等容变化过程，T3=300 K 由查理定律：得：p3=0.5×105 Pa 该过程中气体温度降低，内能减少，体积不变，做功为零，由热力学第一定律可判断气体向外放热. （3）p－T图象如图所示. 答案：（1）600 K （2）0.5×105 Pa 放热 （3）见规范解答 1.（2011·广东高考）如图为某种 椅子与其升降部分的结构示意图， M、N两筒间密闭了一定质量的气体， M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气 体不与外界发生热交换，在M向下滑 动的过程中（ ） A.外界对气体做功，气体内能增大 B.外界对气体做功，气体内能减小 C.气体对外界做功，气体内能增大 D.气体对外界做功，气体内能减小 【解析】选A.M向下滑动的过程中，气体体积减小，故外界对气体做功，由热力学第一定律知，Q=0，内能的改变取决于做功，因外界对气体做功，故气体的内能增大，A正确，B、C、D错误. 2.（2012·河池模拟）一定质量的理想气体处于平衡态Ⅰ,现设法使其温度升高而压强减小达到平衡态Ⅱ,则（ ） A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时气体的密度小 B.状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时分子的平均动能大 C.从状态Ⅰ到状态Ⅱ过程中气体要向外放热 D.从状态Ⅰ到状态Ⅱ过程中气体要对外做功 【解析】选D.由 =常数知,温度升高而压强减小时,体积一 定增大,即对外做功,气体的密度减小,A错，D对.又由ΔU=W+Q 知,气体一定吸热,C错.温度升高,气体分子的平均动能增大,B 错. 3.一定质量理想气体的状态经历了如图所示 的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长 线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行， da与bc平行.则气体体积在（ ） A.ab过程中不断增加 B.bc过程中保持不变 C.cd过程中不断增加 D.da过程中保持不变 【解析】选A、B.由 可知p－T图中斜率 C为定值.据 此可知ab过程中体积增加，A项正确；bc过程体积不变，B项正 确；cd过程中体积减小，C项错误；由于Od直线的斜率与Oa直线 的斜率不等，故d、a状态体积不等，D错误. 4.（2012·绵阳模拟）医疗室用的电热高压 灭菌锅的锅盖密封良好,盖上有一个排气孔, 上面扣一个限压阀,利用其重力将排气孔压 住.排气孔和限压阀的示意图如图所示.加热 过程中当锅内气压达到一定程度时,气体就 会把限压阀顶起来,使高压气体排出,这样就能使锅内保持较高 而又安全稳定的压强.若限压阀的