
【解密高考】
【題型一】熱力學(xué)定律
【題型二】熱力學(xué)第一定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)用
【題型三】熱力學(xué)第一定律在圖像問題中的應(yīng)用
【題型四】變質(zhì)量氣體問題
【題型五】關(guān)聯(lián)氣體問題
:本部分內(nèi)容全圈卷及其他新高考省份的考查題型保持相對穩(wěn)定。所考查的內(nèi)容為熱學(xué)的主干知識,包括內(nèi)能、氣體壓強(qiáng)的微觀解釋,氣體實驗定律、兩個熱力學(xué)定律、氣體的圖像等。計算題大致以汽缸——活塞模型和玻璃管——液住模型呈現(xiàn),主要以“變質(zhì)量”模型和關(guān)聯(lián)氣體模型為考查方式。預(yù)測2025這兩種模型有可能繼續(xù)考查,所以不能忽視。
:復(fù)習(xí)要突出重點和難點,重視知識的內(nèi)在聯(lián)系,加強(qiáng)主干知識訓(xùn)練,特別是汽缸——活塞模型和玻璃管——液住模型及二者混合模型的題目要加強(qiáng)訓(xùn)練,氣體“變質(zhì)量”問題等難點不能忽視,克拉伯龍方程也應(yīng)該掌握;最后要更多聯(lián)系實際問題,培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,提高考生的模型建構(gòu)能力和推理論證能力。
【題型一】熱力學(xué)定律
【熱力學(xué)第一定律】
改變內(nèi)能的兩種方式的比較
【熱力學(xué)第二定律】
1.熱力學(xué)第一、第二定律的比較
2.兩類永動機(jī)的比較
【例1】如圖所示是一種兒童玩具“吡叭筒”,由竹筒和木棍組成,在竹筒的前后兩端分別裝上“叭子”(樹果子或打濕的小紙團(tuán))。叭子密封竹筒里面的空氣,迅速推動木棍,前端的叭子便會從筒口射出。則迅速推動木棍過程中(叭子尚未射出),竹筒中被密封的氣體( )
A.壓強(qiáng)增大B.溫度不變
C.內(nèi)能不變D.每個分子的動能都變大
【例2】生活中,在特定的時間,人們會燃放“禮花”,表達(dá)人們的祝福與喜悅。禮花噴射器原理如圖所示,通過扣動氣閥可釋放氣罐內(nèi)壓縮氣體,對紙管里填充的禮花彩條產(chǎn)生沖擊,噴向高處,在噴出禮花彩條的瞬間,下列說法正確的是( )
A.該過程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.氣體分子沖向紙管后能全部自發(fā)回到罐內(nèi)
C.氣體通過做功方式改變了自身的內(nèi)能D.氣體溫度可能不變
【變式1】兩小寶寶分別畫了一條小魚,妹妹畫的小魚如圖1所示,哥哥畫的小魚如圖2所示,都畫出了小魚在水中吐泡泡的神韻。從物理視角分析,下列說法正確的有( )
A.小魚吐的氣泡上升時,體積不變,圖1不合理
B.小魚吐的氣泡上升時,體積減小,圖2不合理
C.小魚吐的氣泡上升時,泡內(nèi)壓強(qiáng)增大
D.小魚吐的氣泡上升時,液體對氣泡做負(fù)功
【變式2】(多選)如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為,原線圈接在電壓峰值為的正弦交變電源上,副線圈的回路中接有阻值為的電熱絲,電熱絲密封在絕熱容器內(nèi),容器內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。接通電路開始加熱,加熱前氣體溫度為,已知該容器內(nèi)的氣體吸收的熱量與其溫度變化量成正比,即,其中已知,若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收,當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到加熱前的2倍時,則下列說法正確的是( )
A.變壓器的輸出電壓為B.變壓器的輸出功率為
C.容器內(nèi)氣體吸收的熱量為D.電熱絲通電的時間為
【變式3】如圖1所示,一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量為的絕熱活塞封閉在豎直放置的絕熱汽缸(上端開口)中,汽缸放置在電熱爐盤上,活塞的面積為,與汽缸底部相距,溫度為?,F(xiàn)用如圖2所示的交變電流,接通爐盤中阻值為電熱絲給氣體緩慢加熱,經(jīng)過時間活塞緩慢向上移動距離后停止加熱,整個過程中,已知電熱爐盤電阻絲產(chǎn)生的熱量被容器內(nèi)氣體吸收,已知大氣壓強(qiáng)為,重力加速度為。求:
(1)停止加熱時,氣體的溫度;
(2)此過程中容器內(nèi)氣體增加的內(nèi)能。
【題型二】熱力學(xué)第一定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)用
解答此類問題的基本流程
【例1】如圖所示,在天河校區(qū)高三9班教室門前的欄桿上,用細(xì)繩綁著一只有助于舒緩壓力的“奶龍”氣球。觀察發(fā)現(xiàn),白天溫度較高時,它能向上飄起,細(xì)繩拉緊;晚上溫度驟降時,它不能向上飄起,細(xì)繩松弛。假設(shè)大氣壓強(qiáng)恒為p0,白天氣溫為T1,晚上氣溫為T2,空氣密度為ρ,重力加速度為g。氣球內(nèi)封閉氣體可視作理想氣體,內(nèi)部氣壓保持與大氣壓強(qiáng)相等,理想氣體狀態(tài)方程的比例常數(shù)為C。一定質(zhì)量的同種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),U=kT(k為常數(shù))。求:
(1)氣球所受空氣浮力的變化量;
(2)氣球放出的熱量。
【變式1】(多選)如圖所示,豎直放置的固定汽缸內(nèi)由活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞能無摩擦地滑動,汽缸的橫截面積為,將整個裝置放在大氣壓恒為的空氣中,開始時缸內(nèi)氣體的溫度為,空氣柱長度為。用電熱絲對氣體緩慢加熱,活塞緩慢向上移動,缸內(nèi)氣體只與電熱絲發(fā)生熱交換,當(dāng)缸內(nèi)氣體吸熱為時,缸內(nèi)空氣柱長度增加量為,處于平衡。關(guān)于缸內(nèi)氣體的判定正確的有( )
A.內(nèi)能可能不變B.內(nèi)能一定增大C.D.
【變式2】如圖所示,豎直放置的圓柱形汽缸內(nèi)用橫截面積為S的輕質(zhì)活塞封閉1ml的理想氣體,汽缸密閉性良好,活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動。初始時,活塞靜止在距汽缸底部L處,活塞上方2L處有固定卡扣。現(xiàn)加熱氣體,使其溫度從T緩慢升高至3T,該過程中氣體內(nèi)能增加3p0SL(p0為外界大氣壓強(qiáng)),此后氣體溫度繼續(xù)緩慢升高至5T。已知理想氣體內(nèi)能與溫度成正比,外界大氣壓強(qiáng)恒為p0。求:
(1)溫度升高至3T時,氣體的體積;
(2)溫度從T升高至3T的過程中,氣體吸收的熱量;
(3)摩爾熱容指的是1ml物質(zhì)溫度升高1K所吸收的熱量。摩爾熱容與氣體經(jīng)歷的變化過程有關(guān),如果升溫是在體積不變條件下進(jìn)行,該熱容稱為等容摩爾熱容(Cv);如果升溫是在壓強(qiáng)不變條件下進(jìn)行,該熱容稱為等壓摩爾熱容(Cp)。該氣體溫度從T升高至5T的過程中,氣體的等容摩爾熱容與等壓摩爾熱容的比值。
【變式3】有人設(shè)計了一種如圖所示的測溫裝置,玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通,玻璃泡中封有一定量的氣體,玻璃管下端插入水銀中,通過管內(nèi)水銀面的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度,即環(huán)境溫度。已知在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為76cmHg的環(huán)境下,熱力學(xué)溫度T1=300K時,玻璃管內(nèi)水銀面的高度為x=20.0cm。假設(shè)玻璃管的體積與玻璃泡的體積相比可略去不計。
(1)若玻璃管內(nèi)水銀面的高度為22.8cm,求環(huán)境的熱力學(xué)溫度;
(2)某同學(xué)將該裝置拿到黃山某山峰頂,環(huán)境的熱力學(xué)溫度為285K,他發(fā)現(xiàn)管內(nèi)水銀面的高度為7.3cm,通過計算估算該山峰的海拔。(已知海拔3000m以內(nèi),每升高120m,大氣壓減小約1cmHg)
【題型三】熱力學(xué)第一定律在圖像問題中的應(yīng)用
用熱力學(xué)第一定律解決圖像問題的思路
(1)氣體的狀態(tài)變化可由圖像直接判斷或結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程eq \f(pV,T)=C分析。
(2)氣體的做功情況、內(nèi)能變化及吸放熱關(guān)系可由熱力學(xué)第一定律分析。
(3)在p-V圖像中,圖像與橫軸所圍圖形的面積表示氣體對外界或外界對氣體所做的功。
【例1】(多選)一定質(zhì)量的理想氣體、經(jīng)過一個緩慢的過程從狀態(tài)P變化到狀態(tài)Q,該過程的圖像如圖甲所示,圖乙為其圖像、a、c兩條曲線中的一條與上述過程對應(yīng),曲線a和c均為開口向下的拋物線,下列說法正確的是( )
A.曲線a對應(yīng)了P到Q的過程
B.曲線c對應(yīng)了P到Q的過程
C.P到Q的過程理想氣體吸收的熱量為
D.狀態(tài)P中氣體分子單位時間內(nèi)與器壁單位面積上的碰撞次數(shù)是狀態(tài)Q的1.5倍
【例2】(多選)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷四段狀態(tài)變化過程,其圖像如圖所示。其中da延長線與橫軸的交點為0K,bc和cd分別平行于橫軸和縱軸,、、三個狀態(tài)的體積關(guān)系為,下列說法不正確的是( )
A.從到,單位時間碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少
B.、兩狀態(tài)的體積之比為
C.從到的過程氣體從外界吸收的熱量小于從到的過程氣體從外界吸收的熱量
D.從到,氣體的體積不變
【變式1】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)熱力學(xué)過程、、、后又回到狀態(tài)。圖中段為一個四分之三圓弧,段是一個與前者半徑相同的四分之一圓弧。已知氣體在狀態(tài)時的溫度為27℃,從狀態(tài)到狀態(tài)的過程中內(nèi)能變化了。求:
(1)氣體在狀態(tài)時的溫度;
(2)氣體從狀態(tài)到狀態(tài)的過程中吸收或放出的熱量。
【變式2】某導(dǎo)熱性良好的容器,內(nèi)含一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的圖像,如圖所示。已知氣體在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)是,其他已知量在圖示中標(biāo)出。
(1)求大小。
(2)請你建立一個坐標(biāo)系,并在該坐標(biāo)系中,作出氣體由狀態(tài)A經(jīng)過B變?yōu)镃的圖像,并標(biāo)出A、B、C的坐標(biāo)值。
(3)氣體由狀態(tài)A經(jīng)過B變?yōu)镃的過程中,假定氣體吸收熱量為,求氣體A、C狀態(tài)的內(nèi)能變化量。
【題型四】變質(zhì)量氣體問題
分析變質(zhì)量氣體問題時,要通過巧妙地選擇研究對象,使變質(zhì)量氣體問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體問題,用氣體實驗定律求解。
1.充氣問題:選擇原有氣體和即將充入的氣體整體作為研究對象,就可把充氣過程中氣體質(zhì)量變化問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化問題。
2.抽氣問題:將每次抽氣過程中抽出的氣體和剩余氣體整體作為研究對象,質(zhì)量不變,故抽氣過程可以看成是定質(zhì)量氣體狀態(tài)變化過程。
3.灌氣問題:把大容器中的剩余氣體和多個小容器中的氣體整體作為研究對象,可將變質(zhì)量氣體問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體問題。
4.漏氣問題:選容器內(nèi)剩余氣體和漏出氣體整體作為研究對象,便可使變質(zhì)量氣體問題變成定質(zhì)量氣體問題。
【例1】圖甲為后備箱氣壓桿的示意圖,氣壓桿內(nèi)部的高壓氣體被活塞密封在汽缸中。在后備箱打開或關(guān)閉過程中,氣壓桿內(nèi)部的氣體體積發(fā)生變化。箱蓋打開靜止在某位置時,活塞到汽缸底部的距離為,活塞的橫截面積為。箱蓋作用于連桿上的沿桿方向的力為,如圖乙所示。已知大氣壓強(qiáng)為,重力加速度為。不計活塞與容器壁的摩擦及連桿和活塞的質(zhì)量,忽略氣體溫度的變化。
(1)求此時被封閉氣體的壓強(qiáng);
(2)活塞到容器底部的距離為時,求此時氣體的壓強(qiáng);
(3)由于漏出部分氣體,當(dāng)活塞到容器底部的距離為時,此時沿桿方向作用力變?yōu)?,求漏出的氣體與剩余氣體的質(zhì)量比。
【例2】如圖所示是一增壓裝置示意圖,圓柱形汽缸內(nèi)部高為,其底部和側(cè)壁絕熱,頂部導(dǎo)熱。不計重力和厚度的絕熱活塞將缸中空氣(可視為理想氣體)分隔成兩部分。初始時,活塞位于汽缸正中間,上、下兩部分氣體的壓強(qiáng)、溫度均與大氣壓強(qiáng)和環(huán)境溫度相同。現(xiàn)通過打氣筒緩慢向汽缸上部充入一定量的空氣后,活塞移動距離為,此時下部氣體的溫度為。環(huán)境溫度始終保持不變,不計活塞與汽缸壁間的摩擦,活塞不漏氣。求:
(1)充氣后汽缸下部氣體的壓強(qiáng);
(2)充入空氣的質(zhì)量與汽缸中原有空氣的總質(zhì)量之比。
【變式1】如圖所示,爆米花機(jī)是一種對谷物進(jìn)行膨化加工的裝置,主體為一個金屬罐體。在大氣壓強(qiáng)為的干燥環(huán)境下打開閥門向罐內(nèi)放入干燥的谷物,谷物占罐內(nèi)體積的,關(guān)閉閥門,將支撐軸和搖柄架設(shè)在火爐的支架上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)加熱,當(dāng)罐內(nèi)氣體溫度為時,壓強(qiáng)為,當(dāng)溫度達(dá)到時打開閥門,因為壓強(qiáng)突然變小,巨大的壓強(qiáng)差使得谷物迅速膨脹,從而達(dá)到膨化的效果。
(1)求打開閥門前瞬間罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng);
(2)打開閥門后,罐內(nèi)氣體迅速膨脹,谷物全部噴出。當(dāng)罐內(nèi)氣體溫度降為時,求罐內(nèi)剩余氣體質(zhì)量與打開閥門前罐內(nèi)氣體質(zhì)量之比。
【變式2】如圖所示,某實驗小組設(shè)計了一種簡易氣壓升降裝置。氣缸Ⅰ豎直放置,體積為,質(zhì)量的活塞a(S為活塞橫截面積)靜止在氣缸Ⅰ的中間位置,封閉氣體的體積為。氣缸Ⅱ水平放置,封閉氣體的體積為,壓強(qiáng)為,通過單向閥門與大氣連通,活塞b向左推動時,關(guān)閉;向右拉動時,打開。兩氣缸通過體積不計的管道連通,管道左端有單向閥門,只有氣缸Ⅱ中氣體壓強(qiáng)大于氣缸Ⅰ中氣體壓強(qiáng)時,才能打開。氣缸Ⅱ右側(cè)的活塞b每緩慢推一次,都能將體積為,壓強(qiáng)為的氣體全部壓入氣缸Ⅰ中,活塞a上升到氣缸Ⅰ頂端時會被卡住。大氣壓強(qiáng)為,重力加速度為g,不計活塞與氣缸之間的摩擦及活塞的厚度,兩氣缸導(dǎo)熱良好,環(huán)境溫度保持不變,求
(1)第1次緩慢推活塞b,將氣缸Ⅱ中氣體全部壓入氣缸Ⅰ后,活塞a升高的高度;
(2)第3次緩慢推活塞b,當(dāng)氣缸Ⅱ中氣體體積壓縮到多大時,閥門才能夠打開。
【題型五】關(guān)聯(lián)氣體問題
關(guān)聯(lián)氣體問題的解題思路
(1)分別研究各部分氣體,分析它們的初狀態(tài)和末狀態(tài)的參量。
(2)找出它們各自遵循的氣體狀態(tài)變化規(guī)律,并寫出相應(yīng)的方程。
(3)找出各部分氣體之間壓強(qiáng)或體積的關(guān)系式。
(4)聯(lián)立求解。對求解的結(jié)果注意分析合理性。
【例1】某同學(xué)設(shè)計的空氣減震器模型如圖甲所示,它主要由活塞和導(dǎo)熱性能良好的汽缸構(gòu)成,兩輕質(zhì)活塞通過橫截面積不計的輕桿連接。將該模型置于水平地面上,輕桿與地面垂直,汽缸內(nèi)密閉氣體可視為理想氣體。汽缸A中活塞的橫截面積,初始時活塞到汽缸A頂端的距離,汽缸A內(nèi)氣體的壓強(qiáng)?,F(xiàn)將質(zhì)量的物塊C置于汽缸A頂部,如圖乙所示。一段時間后,系統(tǒng)重新達(dá)到平衡。已知汽缸B中活塞的橫截面積為汽缸A中活塞橫截面積的2倍,活塞與汽缸間的摩擦均忽略不計,汽缸始終密封良好,環(huán)境溫度保持不變,大氣壓強(qiáng),取。下列說法正確的是( )
A.汽缸A的質(zhì)量為20kg
B.該過程汽缸A、汽缸B內(nèi)的氣體均吸熱
C.系統(tǒng)再次平衡后,汽缸A內(nèi)的氣體體積縮小了
D.系統(tǒng)再次平衡后,汽缸B中氣體的壓強(qiáng)為
【例2】如圖所示,一個底面積的柱形導(dǎo)熱光滑汽缸與足夠長的U形細(xì)管連接,U形細(xì)管右端封閉,其中有一定量的水銀,細(xì)管體積可忽略。外界溫度時,從汽缸開口處緩慢放入一個質(zhì)量為的活塞(密封效果良好),穩(wěn)定時活塞底距離汽缸底高度,大氣壓強(qiáng)為。
(1)從放入活塞到穩(wěn)定的過程中,汽缸內(nèi)氣體 。(選填“向外界放熱”或“從外界吸熱”)
(2)求穩(wěn)定后汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和U形管中水銀液面的高度差(結(jié)果保留1位小數(shù))。
(3)求汽缸的總高度(結(jié)果保留整數(shù))。
【變式1】氣壓傳動是以壓縮空氣為動力源來驅(qū)動和控制各種機(jī)械設(shè)備的技術(shù)。圖示為某氣動元件的結(jié)構(gòu)簡圖,長度為3L的汽缸被兩立柱均分為3份,輕質(zhì)活塞可在立柱間保持豎直左右自由活動,體積不計的輕質(zhì)彈簧兩端分別固定在左缸底和活塞左側(cè),彈簧原長為L,勁度系數(shù),由活塞右側(cè)固定的輕桿對外輸出動力,A端與高壓氣源相連,B、C端與大氣相連,通過A、C處閥門的開閉,使活塞在兩立柱間做往復(fù)運動,且對立柱無作用力,已知汽缸的橫截面積為S,輕桿對活塞的作用力始終為2pS,大氣壓強(qiáng)為p,汽缸導(dǎo)熱性能良好且外界溫度恒定。
(1)正常工作過程關(guān)閉C,緩慢打開A,求活塞從左側(cè)立柱緩慢運動到右側(cè)立柱過程氣源充入左缸的氣體在壓強(qiáng)為p時的體積;
(2)正常工作過程關(guān)閉A,緩慢打開C,求活塞從右側(cè)立柱緩慢運動到左側(cè)立柱過程左缸氣體與外界交換的熱量。
【變式2】如圖甲所示,一水平固定放置的汽缸由兩個粗細(xì)不同的圓柱形筒組成,汽缸中活塞I與活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體,兩活塞用長度為2L、不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線連接,活塞Ⅱ恰好位于汽缸的粗細(xì)連接處,此時細(xì)線拉直且無張力?,F(xiàn)把汽缸豎立放置,如圖乙所示,活塞I在上方,穩(wěn)定后活塞I、Ⅱ到汽缸的粗細(xì)連接處的距離均為L。已知活塞I與活塞Ⅱ的質(zhì)量之比為2:1,面積分別為3S、2S,環(huán)境溫度為,重力加速度大小為g,大氣壓強(qiáng)為且保持不變,忽略活塞與汽缸壁的摩擦,汽缸不漏氣,汽缸與活塞導(dǎo)熱性良好,不計細(xì)線的體積。
(1)緩慢加熱氣缸,當(dāng)活塞Ⅱ再次回到汽缸的粗細(xì)連接處時,求氣體溫度T及此時細(xì)線張力;
(2)在圖乙中,若溫度保持不變,用力緩慢上推活塞Ⅱ,使其再次回到汽缸的粗細(xì)連接處并保持靜止,求穩(wěn)定后推力及活塞I到汽缸的粗細(xì)連接處的距離x。
方式名稱
比較項目
做功
傳熱
區(qū)別
內(nèi)能變化
情況
外界對系統(tǒng)做功,系統(tǒng)的內(nèi)能增加;系統(tǒng)對外界做功,系統(tǒng)的內(nèi)能減少
系統(tǒng)吸收熱量,內(nèi)能增加;系統(tǒng)放出熱量,內(nèi)能減少
從能量的
角度看
做功是其他形式的能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程
不同系統(tǒng)間或同一系統(tǒng)不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移
能的性質(zhì)
變化情況
能的性質(zhì)發(fā)生了變化
能的性質(zhì)不變
相互聯(lián)系
做一定量的功或傳遞一定量的熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的
定律名稱
比較項目
熱力學(xué)第一定律
熱力學(xué)第二定律
定律揭示
的問題
從能量守恒的角度揭示了功、熱量和內(nèi)能改變量三者的定量關(guān)系
指出一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都有特定的方向性
機(jī)械能和
內(nèi)能的轉(zhuǎn)化
通過做功機(jī)械能與內(nèi)能互相轉(zhuǎn)化
內(nèi)能不可能在不引起其他變化的情況下完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
熱量的
傳遞
內(nèi)能的變化量等于外界做的功與吸收的熱量之和
說明熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體
表述形式
只有一種表述形式
有多種表述形式
兩定律的
關(guān)系
在熱力學(xué)中,兩者既相互獨立,又互為補(bǔ)充,共同構(gòu)成了熱力學(xué)知識的理論基礎(chǔ)
分類
第一類永動機(jī)
第二類永動機(jī)
設(shè)計要求
不需要任何動力或燃料,卻能不斷地對外做功的機(jī)器
從單一熱庫吸收熱量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響的機(jī)器
不可能制
成的原因
違背能量
守恒定律
不違背能量守恒定律,違背熱力學(xué)第二定律
應(yīng)用熱力學(xué)第一定律的三點注意
(1)做功情況看氣體的體積:體積增大,氣體對外做功,W為負(fù);體積減小,外界對氣體做功,W為正。
(2)與外界絕熱,則不與外界發(fā)生傳熱,此時Q=0。
(3)如果研究對象是理想氣體,由于理想氣體沒有分子勢能,所以當(dāng)它的內(nèi)能變化時,體現(xiàn)為分子平均動能的變化,從宏觀上看就是溫度發(fā)生了變化。
熱力學(xué)第一定律與氣體實驗定律的
綜合問題的處理方法
(1)氣體實驗定律的研究對象是一定質(zhì)量的理想氣體。
(2)解決具體問題時,分清氣體的變化過程是求解問題的關(guān)鍵,根據(jù)不同的變化,找出相關(guān)的氣體狀態(tài)參量,利用相關(guān)規(guī)律解決。
(3)對理想氣體,只要體積變化,外界對氣體(或氣體對外界)做功W=pΔV;只要溫度發(fā)生變化,其內(nèi)能就發(fā)生變化。
(4)結(jié)合熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q求解問題。
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