江苏省黄埭中学高三物理一轮学案72 气体的状态变化及热力学第一定律

江苏省黄埭中学高三物理一轮学案72 气体的状态变化及热力学第一定律

气体的状态变化及热力学第一定律 ‎【注意要点】1：气体分子间认为无作用力，体积变化时分子势能不变，其内能只由温度（分子平均动能）和物质的量决定 ‎2：“导热”意味着可以与外界进行热传递，“绝热”意味着不可以进行热传递 ‎3：“膨胀（体积变大）”意味着气体对外做功，“压缩（体积变小）”意味着外界对气体做功 ‎4：“缓慢”意味着有足够长时间与外界热传递，内部温度与环境温度一样，保持不变 ‎ “迅速“意味着没有时间与外界热传递，不吸热和放热，温度可变 ‎5：理想气体状态方程： ，热力学第一定律： ‎ 【例1】 给旱区人民送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间作用力，则胎内气体应________热量(填“吸收”或“放出”)，单位时间内单位面积的车胎内壁受到气体分子平均撞击次数________(填“增加”、“减少”或“不变”)．‎ ‎【例2】如图所示，内壁光滑的气缸水平放置．一定质量的理想气体被活塞密封在气缸内，外界大气压强为P0.现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2.则在此过程中，气体分子平均动能________(选增“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了________．‎ ‎【例3】如图所示，质量为M的倒立的气缸与活塞(质量不计)封闭了一定质量的理想气体．气缸和活塞间无摩擦，且均可与外界进行热交换，气缸的横截面积为S.若在活塞下挂一质量为m的重物，活塞缓慢下移h高度，则此时被封闭的气体的压强为________．在该过程中，气体________(填“吸收”或“放出”)的热量为________．(已知大气压强为p0)‎ ‎【例4】一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc与V轴平行，cd与T轴平行，则b→c过程中气体的内能________(填“增加”、“减少”或“不变”)，气体的压强________(填“增加”、“减少”或“不变”)；表示等压变化过程的是________(填“a→b”、“b→c”或“c→d”)．‎ ‎【例5】如图所示，一定质量的理想气体状态变化的PV图象，ab平行于P轴．气体从状态a到b的变化过程中内能__________(填“增加”或“减少”)气体__________(填“吸热”或“放热”)．‎ ‎【课堂作业】1、如图所示，某同学在环境温度稳定的实验室里做热学小实验，用手指堵住注射器前端小孔，这时注射器内就封闭了一定质量的空气(可看成理想气体)．若该同学往里缓慢地推活塞(如图甲)，气体的压强________(选填“增大”或“减小”)．若该同学缓慢推进活塞过程中做功为W1；然后将活塞缓慢稍稍拉出一些(如图乙)，此过程中做功为W2，则全过程中注射器内空气的内能增加量ΔU＝________.‎ ‎2、据报道，锦湖轮胎存在质量问题．汽车在运动过程中由于轮胎与地面之间的摩擦，车胎内气体温度升高，假设车胎不漏气，且不计分子势能，则胎内气体的压强________(选填“增大”、“不变”或“减小”)．轮胎爆胎时车胎内气体温度________(选填“升高”、“不变”或“降低”)．‎ K A B ‎3、如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点，则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为 ，在该过程中，缸内气体 （填“吸热”或“放热”）．（设周围环境温度保持不变，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g）‎ ‎4、一辆汽车停在路边卸货的过程中，可假设车胎内气体温度不变，且车胎不漏气，不计分子势能，则胎内气体________(填“吸热”或“放热”)．远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明进步，出现了“钻木取火”等方法．“钻木取火”是通过________(填“做功”或“热传递”)把机械能转变为内能．‎ ‎5、一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，A到B是等压过程，B到C是等容过程，C到A是等温过程．则B到C气体的温度________(填“升高”、“降低”或“不变”)；ABCA全过程气体从外界吸收的热量为Q，则外界对气体做的功为__________．‎ ‎6、如图，固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境中。现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化．下列图象中ρ、V和U分别表示该气体的压强、体积和内能，k表示该气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，a、d为双曲线，b、c为直线．能正确反映上述过程的是(　　)‎