2020届二轮复习热力学定律与气体实验定律的综合问题课件（20张）

2020届二轮复习热力学定律与气体实验定律的综合问题课件（20张）

专题突破与题型专练　热力学定律与气体实验定律的综合问题 [ 学习目标 ] 1. 理解和掌握热力学第一定律的表达式 , 并会运用于有关分析和计算 . 2. 理解和掌握能量守恒定律 , 明确定律的主要意义 . 3. 了解第一类永动机及其不可能制成的原因 . 课堂探究 随堂演练 题型一　气体实验定律与热力学定律的综合应用 课堂探究 突破要点 [例1] ( 2019 · 广东深圳质检 )绝热汽缸倒扣在水平地面上,缸内装有一电热丝,缸内有一光滑的绝热活塞,封闭一定质量的理想气体,活塞下吊着一重为G的重物,活塞重为G 0 ,活塞的横截面积为S,开始时封闭气柱的高为h,气体的温度为T 1 ,大气压强为p 0 .现给电热丝缓慢加热,若气体吸收热量Q时,活塞下降了h,求: (1) 气体的温度升高多少 ; 答案 : (1)T 1 (2) 气体的内能增加多少 . 答案 : (2)Q+(G+G 0 )h-p 0 Sh 规律方法 气体实验定律与热力学定律的综合应用的四点注意 (1) 气体实验定律和热力学第一定律的结合点是温度和体积 . 注意三种特殊过程的特点 : ① 等温过程 : 内能不变 ,ΔU=0; ② 等容过程 : 体积不变 ,W=0; ③ 绝热过程 :Q=0. (2) 一定质量的理想气体内能的变化要看温度 . 气体温度升高 , 内能增大 ; 气体温度降低 , 内能减小 . (3) 气体与外界的做功情况要看体积 . 气体体积膨胀 , 对外做功 ; 气体体积减小 , 外界对气体做功 ; 理想气体自由膨胀 , 不做功 . (4) 在等压变化中 , 由公式 W=pΔV 求解做功情况 , 其中 ΔV 为气体体积的变化 ; 在 p - V 图象中 , 曲线与 V 轴所围成的面积表示气体所做的功 . [ 跟踪训练 1] 如图所示 , 两个截面积都为 S 的圆柱形容器 , 右边容器高为 H, 上端封闭 , 左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为 M 的活塞 . 两容器由装有阀门的极细管道相连 , 容器、活塞和细管都是绝热的 . 开始时阀门关闭 , 左边容器中装有理想气体 , 平衡时活塞到容器底的距离为 H, 右边容器内为真空 . 现将阀门缓慢打开 , 活塞便缓慢下降 , 直至系统达到新的平衡 , 此时理想气体的温度增加为原来的 1.4 倍 , 已知外界大气压强为 p 0 , 求此过程中气体内能的增加量 . 题型二　气体状态变化图象与热力学定律的综合应用 [ 例 2] ( 2019 · 江西萍乡检测 ) 如图所示 , 一定质量的理想气体从状态 A 先后经过等压、等容和等温过程完成一个循环 ,A,B,C 状态参量如图所示 , 气体在状态 A 的温度为 27 ℃, 求 : (1) 气体在状态 B 的温度 TB; (2) 气体从 A→B→C 状态变化过程中与外界交换的总热量 Q. (2) 根据热力学第一定律有 ΔU=Q+W 其中 W=-2p 0 V 0 ,ΔU=0 解得 Q=2p 0 V 0 ( 吸热 ). 答案: (1)600 K　(2)2p 0 V 0 规律方法 [跟踪训练2] 如图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中,气体压强p=1.0×10 5 Pa,吸收的热量Q=7.0×10 2 J,求此过程中气体内能的增量. 答案 : 5.0×10 2 J 随堂演练 检测效果 1.( 2019 · 江苏宿迁检测 )( 多选 ) 如图所示 , 一定质量的理想气体由 a 状态变化到 b 状态 , 下列说法正确的有 ( 　 　 ) A. 外界对气体做功 B. 气体对外界做功 C. 气体向外界放热 D. 气体从外界吸热 BD 解析: 由图可看出从a到b气体体积增大,温度升高,内能增大,气体对外界做功,气体从外界吸收热量,故选项B,D正确. 2.( 2019 · 海南中学检测 ) 如图 , 一定质量的理想气体 , 由状态 a 经过 ab 过程到达状态 b 或者经过 ac 过程到达状态 c. 设气体在状态 b 和状态 c 的温度分别为 T b 和 T c , 在过程 ab 和 ac 中吸收的热量分别为 Q ab 和 Q ac . 则 ( 　 　 ) A.T b >T c ,Q ab >Q ac B.T b >T c ,Q ab Q ac D.T b =T c ,Q ab

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