角度1 密閉汽缸類問題
角度3 理想氣體變質(zhì)量問題
解答此類問題的方法是：找出不同狀態(tài)下的三個狀態(tài)參量，分析理想氣體發(fā)生的是何種變化，利用理想氣體的狀態(tài)方程列方程求解；要能用力學(xué)觀點分析各處壓強(qiáng)的關(guān)系，要注意研究過程中哪些量不變，哪些量變化，選擇合適的氣體實驗定律解決問題.解氣體實驗定律與熱力學(xué)定律的綜合問題的一般思路
技法點撥本題考查液柱關(guān)聯(lián)氣體問題，一般由活塞、液柱相聯(lián)系的“兩團(tuán)氣”問題,要注意尋找“兩團(tuán)氣”之間的壓強(qiáng)、體積或長度關(guān)系,列出輔助方程,最后聯(lián)立求解.
1.在“充氣、抽氣”模型中可以把充進(jìn)或抽出的氣體包含在氣體變化的始、末狀態(tài)中,即用等效法把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量的問題.
2.分裝問題和漏氣問題(1)分裝問題將一個大容器里的氣體分裝到多個小容器中的問題,可以把大容器中的氣體和多個小容器中的氣體整體作為研究對象,將變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量問題.(2)漏氣問題容器漏氣過程中氣體的質(zhì)量不斷發(fā)生變化,不能用理想氣體狀態(tài)方程求解.如果選容器內(nèi)原有氣體為研究對象,便可使變質(zhì)量問題變成質(zhì)量一定的氣體狀態(tài)變化的問題,可用理想氣體狀態(tài)方程求解.
例3 [2024·金華一中月考] 自行車在生活中是一種普及程度很高的交通工具.自行車輪胎氣壓過低不僅費(fèi)力而且很容易損壞內(nèi)胎，輪胎氣壓過高會使輪胎的緩沖性能下降或發(fā)生爆胎，因此保持合適的輪胎氣
[答案] 未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)胎壓
技法點撥熱學(xué)變質(zhì)量問題經(jīng)常就是充氣、漏氣、放氣現(xiàn)象,或者容器氣體分裝等現(xiàn)象.常用的就是通過假設(shè)的方法,將需要充入的氣體或者是放出的氣體的體積設(shè)出來,放到一個袋子里,與容器連接成一體，即用等效法把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量的問題,再用理想氣體狀態(tài)方程求解.
這類問題涉及兩部分氣體，它們之間雖然沒有氣體交換，但其壓強(qiáng)或體積這些量間有一定的關(guān)系，建立這兩部分氣體的壓強(qiáng)關(guān)系和體積關(guān)系是解決問題的關(guān)鍵.
技法點撥解決關(guān)聯(lián)氣體問題的一般方法(1)分別選取每部分氣體為研究對象，確定初、末狀態(tài)參量，根據(jù)氣體狀態(tài)方程列式.(2)認(rèn)真分析兩部分氣體的壓強(qiáng)、體積之間的關(guān)系，并列出方程.(3)多個方程聯(lián)立求解.
1.　如圖所示,導(dǎo)熱良好的固定直立圓筒內(nèi)用面積S=100 cm2、質(zhì)量m=1 kg的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞能無摩擦滑動.圓筒與溫度300 K的熱源接觸,平衡時圓筒內(nèi)氣體處于狀態(tài)A,其體積VA=600 cm3.緩慢推動活塞使氣體達(dá)到狀態(tài)B,此時體積VB=500 cm3.固定活塞,升高熱源溫度,氣體達(dá)到狀態(tài)C,此時壓強(qiáng)pC=1.4×105 Pa.已知從狀態(tài)A到狀態(tài)C,氣體從外界吸收熱量Q=14 J;從狀態(tài)B到狀態(tài)C,氣體內(nèi)能增加ΔU=25 J;大氣壓p0=1.01×105 Pa.
(1)氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B,其分子平均動能　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”),圓筒內(nèi)壁單位面積受到的壓力　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”);?
(2)求氣體在狀態(tài)C的溫度TC;
(3)求氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中外界對系統(tǒng)做的功W.
[答案] 11 J[解析] 氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B時,外界對氣體做功W,內(nèi)能不變,從狀態(tài)B到C時,體積不變,沒有做功,即氣體吸收熱量25 J,內(nèi)能增加25 J.因此從A到C整個過程中,根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU=W+Q,代入數(shù)值得W=11 J.
2.　如圖所示,豎直放置、導(dǎo)熱性能良好的U形玻璃管截面均勻,左端開口、右端封閉,左、右管內(nèi)用長度分別為h1=5 cm、h2=10 cm的水銀柱封閉兩段理想氣體a、b.氣體a的長度La=15 cm,氣體b的長度Lb=20 cm,最初環(huán)境溫度T1=300 K時,兩水銀柱下表面齊平.現(xiàn)緩慢升高環(huán)境溫度,直至兩段水銀柱的上表面齊平.已知大氣壓強(qiáng)為75 cmHg,右側(cè)水銀柱未進(jìn)入U形玻璃管的水平部分,兩段氣體均可視為理想氣體.求:
(1)兩段水銀柱的下表面齊平時氣體b的壓強(qiáng);
[答案] 70 cmHg　 [解析] 設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0,對氣體a,有pa=p0+ρgh1對氣體b,有pb=pa-ρgh2聯(lián)立兩式,代入數(shù)據(jù)得pb=70 cmHg
(2)兩段水銀柱的上表面齊平時環(huán)境的溫度T2.
[答案] 327.3 K
3.　現(xiàn)代瓷器可采用電熱窯爐燒制,電熱窯爐不需要燃燒設(shè)備,窯內(nèi)制品不受煙氣及灰渣等影響,溫度便于實現(xiàn)精確控制.若初始時窯爐內(nèi)溫度為27 ℃,壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0,已知某瓷器的燒制溫度約為1227 ℃.
(1)窯爐不排氣的情況下,求達(dá)到燒制溫度時窯爐內(nèi)的氣體壓強(qiáng);
(2)若窯爐內(nèi)壓強(qiáng)要控制在2.8p0~3p0之間,求達(dá)到燒制溫度后排出氣體質(zhì)量與初始時窯爐內(nèi)氣體總質(zhì)量的比值η的范圍.

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