单元13气体实验定律和热力学定律（原卷版）2.docx

单元13气体实验定律和热力学定律气体实验定律和热力学第一定律是高考的热点。主要以图像形式出现，考查气体实验三定律与热力学 第一定律的综合。本部分试题多与现实生活中的热学现象联系，体会应用物理知识解决实际问题的乐趣。1 .气体实验定律和状态方程问题的解题流程.气体变质量问题的常见模型2 .变质量问题的解题流程.热力学定律应用的常见模型3 .热力学定律的解题流程【典例图像问题)如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积-温度图上的 两条直线I和H表示，匕和彩分别为两直线与纵轴交点的纵坐标，I。是它们的延长线与横轴交点的横坐标, to = -273.15。； a为直线I上的一点。由图可知，气体在状态。和匕的压强之比詈= ；气体在状态。和PbC的压强之比皆=。Pc【典例2 (P-T图像问题)如图所示，一定质量的理想气体经历了力tBt C的状态变化过程，在此过程中 气体的内能增加了 135人 外界对气体做了90/的功。已知状态A时气体的体积匕= 600cm3。求：(1)从状态力到状态。的过程中，气体与外界热交换的热品，是吸热还是放热；(2)状态小时气体的压强pa。【典例3】(P-V图像问题)如图甲，开口向上，内壁光滑密封完好的导热圆柱形气缸竖直放置，在气缸M、 N两处设有卡口，使厚度不计但具有一定质量的活塞，只能在M、N之间运动。开始时活塞停在N处，缸内 压强Pi = 1.54xl05pa,温度为527国，现缓慢放热，活塞运动M处，直到缸内压强P3 = L08xl()5pa为止。 整个过程中的p - V图像如图乙所示电轴单位10-3血3, P轴单位l()5pa)。设外界大气压po = 1.0 x 105Pao(1)写出图乙中气体的变化过程，并求出M、N卡口之间的体积；(2)求活塞刚离开N时气体的温度，以及末状态气缸内气体的温度。(计算结果保留一位小数)【典例4】（液柱类问题）如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测最它的容 积，在容器上插入一根两端开口的长玻璃管，接口密封。玻璃管内部横截面积为S = 0.2cm2, 一长为h=15cm 的静止水银柱封闭了一定质量的气体，其下方玻璃管内空气柱长度为。=10cm,此时外界温度为tl=27o 现把容器浸在100的沸水中，水银柱缓慢上升29.2cm后稳定。实验过程中认为大气压没有变化，大气压p0 = 1.0 x lOSpa（相当于75cm高汞柱压强）。（结果保留两位有效数字）（1）容器的容积为多少？（2）若实验过程中管内气体内能增加了 1.3/,判断气体是从外界吸收热量还是向外界放出热量，并计算 热量的大小。【典例5（气缸类问题）图甲为某家转椅公司生产的一气压升降椅，其简要原理图如图乙所示，升降椅中 间有个开口向上，导热性能良好的气缸，气缸内封闭有压强为po（与外界标准大气压相同）、体积为%的气 体，某同学坐上座椅后，座椅连带活塞缓慢下降，气体被压缩，最终静止时气体体积为g%。已知活塞截面 积为S,与汽缸间摩擦不计，活塞和与其连接的部件质量可忽略不计，环境温度不变，环境气压为标准大气 压Po,气缸不漏气。重力加速度为g,气缸内气体可看成理想气体。求：（1）该同学坐上座椅稳定后，气缸内气体的压强p；（2）该同学的质量【典例6（气体的变质量问题）如图所示，按下压水器，能够把一定量的外界空气，经单向进气口压入密 闭水桶内。开始时桶内气体的体积匕 = 8.0 L,出水管竖直部分内外液面相平、出水口与大气相通且与桶内 水面的高度差九1 = 0.20出水管内水的体积忽略不计，水桶的横截面积S = 0.08 m2。现压入空气，缓慢 流出了匕= 2.0 L水。求压入的空气在外界时的体积/V为多少？已知水的密度p = 1.0xl（）3kg/m3,外界大 气压强Po = 1.0 X 1。5尸如 取重力加速度大小g = 10 ?n/s2,设整个过程中气体可视为理想气体，温度保持 不变。