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开始时,活塞B距离较细汽缸底端为L,整个装置处于静止状态。
(2)气体从A→B→C整个过程中内能的变化量。
例3(2020山东泰安四模)如图所示,在竖直放置的导热性能良好的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分理想气体,活塞能无摩擦地滑动,容器的横截面积为S,整个装置放在大气压为p0的室内,稳定时活塞与容器底的距离为h0,现把容器移至大气压仍为p0的室外,活塞缓慢上升d后再次平衡,重力加速度大小为g。
末态:Vb待求,Tb=1.
减少了Q-(mg+p0S)d
(2)气体从A→B→C整个过程中内能的变化量。
例2(2020四川宜宾模拟)一定质量的理想气体经过如图所示的变化过程:A→B→C。
例1(2020山东济南二模)一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p-V图像如图所示,已知气体在状态a的压强为p0、体积为V0、温度为T0,气体在状态b的温度Tb=1.
(2)气体从A→B→C整个过程中内能的变化量。
ΔU=Q+W=Q-(mg+p0S)d,故C正确,A、B、D错误。
开始时,活塞B距离较细汽缸底端为L,整个装置处于静止状态。
开始时,活塞B距离较细汽缸底端为L,整个装置处于静止状态。
(1)气体在B状态时的体积和在C状态时的压强;
ΔU=Q+W=Q-(mg+p0S)d,故C正确,A、B、D错误。
(1)气体在B状态时的体积和在C状态时的压强;
末态:pc待求,Tc=T0
(1)气体在B状态时的体积和在C状态时的压强;
根据热力学第一定律得密闭气体的内能增加了
增加了Q+(mg+p0S)d
设活塞A到达汽缸底部时封闭气体的压强为p2、加入细沙的质量为m0,由平衡条件得p0S+p2·2S+3mg+m0g=p0·2S+p2S;一、热力学第一定律与图像的综合应用
1.四种图像的比较;2.分析技巧
利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析不同温度的两条等温线、不同体积的两条等容线、不同压强的两条等压线的关系,然后利用热力学第一定律分析内能的增量(ΔU)与外界对物体做功(W)和物体从外界吸收热量(Q)之间的关系,即ΔU=W+Q。;例1(2020山东济南二模)一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p-V图像如图所示,已知气体在状态a的压强为p0、体积为V0、温度为T0,气体在状态b的温度Tb=1.5T0,气体在状态c的温度Tc=T0。;解析(1)从a到b,气体做等压变化,
初态:Va=V0,Ta=T0
末态:Vb待求,Tb=1.5T0
(2)由于a、c状态的温度相同,故内能相同,从c到a,体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知,气体放热
从b到c气体做等容变化,初态:pb=p0,Tb=1.5T0
末态:pc待求,Tc=T0
答案(1)1.5V0(2)见解析;例2(2020四川宜宾模拟)一定质量的理想气体经过如图所示的变化过程:A→B→C。已知气体在初始A状态的压强为p0,体积为V0,温度为T0,BA连线的延长线经过坐标原点,A→B过程中,气体从外界吸收热量为Q,B状态温度为T。试求:
(1)气体在B状态时的体积和在C状态时的压强;
(2)气体从A→B→C整个过程中内能的变化量。;二、热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
解题基本思路;例3(2020山东泰安四模)如图所示,在竖直放置的导热性能良好的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分理想气体,活塞能无摩擦地滑动,容器的横截面积为S,整个装置放在大气压为p0的室内,稳定时活塞与容器底的距离为h0,现把容器移至大气压仍为p0的室外,活塞缓慢上升d后再次平衡,重力加速度大小为g。若此过程中气体吸收的热量为Q,则密闭气体的内能()
A.减少了Q-(mg+p0S)d
B.减少了Q+(mg+p0S)d
C.增加了Q-(mg+p0S)d
D.增加了Q+(mg+p0S)d;例1(2020山东济南二模)一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p-V图像如图所示,已知气体在状态a的压强为p0、体积为V0、温度为T0,气体在状态b的温度Tb=1.
此时大气压强为p0=,汽缸周围温度为127℃,现在活塞A上部缓慢倒入细沙,直到活塞A恰好位于较细汽缸底部。
(2)气体从A→B→C整个过程中内能的变化量。
减少了Q-(mg+p0S)d
(1)求加入细沙的质量;
设活塞A到达汽缸底部时封闭气体的压强为p2、加入细沙的质量为m0,由平衡条件得p0S+p2·2S+3mg+m0g=p0·2S+p2S
设活塞A到达汽缸底部时封闭气体的压强为p2、加入细沙的质量为m0,由平衡条件得p0S+p2·2S+3mg+m0g=p0·2S+p2S
减少了Q+(mg+p0S)d
(2
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