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).ppt

1、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)学习目标学习目标 1.1.理解和掌握热力学第一定律的表达式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并会运用于有关分析和计算.2.2.理解和掌握能量守恒定律理解和掌握能量守恒定律,明确定律的主要意义明确定律的主要意义.3.3.了解第一类永动机及其不可能制成的原因了解第一类永动机及其不可能制成的原因.课堂探究课堂探究随堂演练随堂演练题型一气体实验定律与热力学定律的综合应用题型一气体实验定律与热力学定律的综合应用课堂探究课堂探究 突破要点突破要点 例例1 1(20192019广东深圳质检广东深圳质检)绝热汽缸倒扣

2、在水平地面上绝热汽缸倒扣在水平地面上,缸内装有一电缸内装有一电热丝热丝,缸内有一光滑的绝热活塞缸内有一光滑的绝热活塞,封闭一定质量的理想气体封闭一定质量的理想气体,活塞下吊着活塞下吊着一重为一重为G G的重物的重物,活塞重为活塞重为G G0 0,活塞的横截面积为活塞的横截面积为S,S,开始时封闭气柱的高为开始时封闭气柱的高为h,h,气体的温度为气体的温度为T T1 1,大气压强为大气压强为p p0 0.现给电热丝缓慢加热现给电热丝缓慢加热,若气体吸收热量若气体吸收热量Q Q时时,活塞下降了活塞下降了h,h,求求:(1)(1)气体的温度升高多少气体的温度升高多少;答案答案:(1)T(1)T1 1

3、(2)(2)气体的内能增加多少气体的内能增加多少.答案答案:(2)Q+(G+G(2)Q+(G+G0 0)h-p)h-p0 0ShSh规律方法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气体实验定律与热力学定律的综合应用的四点注意(1)(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.注意三种特殊过注意三种特殊过程的特点程的特点:等温过程等温过程:内能不变内能不变,U=0;,U=0;等容过程等容过程:体积不变体积不变,W=0;,W=0;绝热过程绝热过程:Q=0.:Q=0.(2)(2)一定质量的理想气体内能的变化要看温度一定质量的理想气

4、体内能的变化要看温度.气体温度升高气体温度升高,内能增大内能增大;气体气体温度降低温度降低,内能减小内能减小.(3)(3)气体与外界的做功情况要看体积气体与外界的做功情况要看体积.气体体积膨胀气体体积膨胀,对外做功对外做功;气体体积减小气体体积减小,外界对气体做功外界对气体做功;理想气体自由膨胀理想气体自由膨胀,不做功不做功.(4)(4)在等压变化中在等压变化中,由公式由公式W=pVW=pV求解做功情况求解做功情况,其中其中VV为气体体积的变化为气体体积的变化;在在p-Vp-V图象中图象中,曲线与曲线与V V轴所围成的面积表示气体所做的功轴所围成的面积表示气体所做的功.跟踪训练跟踪训练11 如

5、图所示如图所示,两个截面积都为两个截面积都为S S的圆柱形容器的圆柱形容器,右边容器高为右边容器高为H,H,上端封闭上端封闭,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 M的活的活塞塞.两容器由装有阀门的极细管道相连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容器、活塞和细管都是绝热的.开开始时阀门关闭始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体左边容器中装有理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为平衡时活塞到容器底的距离为H,H,右边容器内为真空右边容器内为真空.现将阀门缓慢打开现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降活塞便缓慢下降,直至系统

6、达到新直至系统达到新的平衡的平衡,此时理想气体的温度增加为原来的此时理想气体的温度增加为原来的1.41.4倍倍,已知外界大气压强为已知外界大气压强为p p0 0,求此过程中气体内能的增加量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题型二气体状态变化图象与热力学定律的综合应用 例例2 2(20192019江西萍乡检测江西萍乡检测)如图所示如图所示,一定质量的理想气体从状态一定质量的理想气体从状态A A先后先后经过等压、等容和等温过程完成一个循环经过等压、等容和等温过程完成一个循环,A,B,C,A,B,C状态参量如图所示状态参量如图所示,气气体在状态体在状态A A的温

7、度为的温度为27,27,求求:(1)(1)气体在状态气体在状态B B的温度的温度TB;TB;(2)(2)气体从气体从ABCABC状态变化过程中与外界交换的总热量状态变化过程中与外界交换的总热量Q.Q.(2)(2)根据热力学第一定律有根据热力学第一定律有U=Q+WU=Q+W其中其中W=-2pW=-2p0 0V V0 0,U=0,U=0解得解得Q=2pQ=2p0 0V V0 0(吸热吸热).).答案答案:(1)600 K(1)600 K(2)2p(2)2p0 0V V0 0规律方法规律方法 跟踪训练跟踪训练22 如图所示如图所示,一定质量的理想气体从状态一定质量的理想气体从状态A A经等压过程到状

8、态经等压过程到状态B.B.此过程中此过程中,气体压强气体压强p=1.0p=1.010105 5 Pa,Pa,吸收的热量吸收的热量Q=7.0Q=7.010102 2 J,J,求此过求此过程中气体内能的增量程中气体内能的增量.答案答案:5.05.010102 2 J J随堂演练随堂演练 检测效果检测效果1.(1.(20192019江苏宿迁检测江苏宿迁检测)()(多选多选)如图所示如图所示,一定质量的理想气体由一定质量的理想气体由a a状态状态变化到变化到b b状态状态,下列说法正确的有下列说法正确的有()A.A.外界对气体做功外界对气体做功B.B.气体对外界做功气体对外界做功C.C.气体向外界放热

9、气体向外界放热D.D.气体从外界吸热气体从外界吸热BDBD解析解析:由图可看出从由图可看出从a a到到b b气体体积增大气体体积增大,温度升高温度升高,内能增大内能增大,气体对气体对外界做功外界做功,气体从外界吸收热量气体从外界吸收热量,故选项故选项B,DB,D正确正确.2.(2.(20192019海南中学检测海南中学检测)如图如图,一定质量的理想气体一定质量的理想气体,由状态由状态a a经过经过abab过程过程到达状态到达状态b b或者经过或者经过acac过程到达状态过程到达状态c.c.设气体在状态设气体在状态b b和状态和状态c c的温度分的温度分别为别为T Tb b和和T Tc c,在过

10、程在过程abab和和acac中吸收的热量分别为中吸收的热量分别为Q Qabab和和Q Qacac.则则()A.TA.Tb bTTc c,Q,QababQQacacB.TB.Tb bTTc c,Q,QababQQQacacD.TD.Tb b=T=Tc c,Q,QababQQacacC C3.(3.(多选多选)关于一定量的气体关于一定量的气体,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气而不是该气体所有分子体积之和体所有分子体积之和B.B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度只要能减弱气体分子

11、热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低气体的温度就可以降低C.C.在完全失重的情况下在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零气体对容器壁的压强为零D.D.气体从外界吸收热量气体从外界吸收热量,其内能一定增加其内能一定增加E.E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高气体在等压膨胀过程中温度一定升高ABEABE4.(1)4.(1)空气压缩机在一次压缩过程中空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对汽缸中的气体做功为活塞对汽缸中的气体做功为2.02.010105 5 J,J,同时气体的内能增加了同时气体的内能增加了1.51.510105 5 J.J.试问试问:此压缩过程中此压缩过程中,气体气体(选填选填“吸收

12、吸收”或或“放出放出”)的热量等于的热量等于J.J.解析解析:(1)(1)由热力学第一定律由热力学第一定律U=W+QU=W+Q得得Q=U-W=-5Q=U-W=-510104 4 J,J,说明气体说明气体放出热量放出热量5 510104 4 J.J.答案答案:(1)(1)放出放出5 510104 4(2)(2)若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化,其中表其中表示等压变化的是示等压变化的是(选填选填“A”“B”A”“B”或或“C”).C”).该过程中气体的该过程中气体的内能内能(选填选填“增加增加”“”“减少减少”或或“不变不变”).).答案答案:(2)C(2)C增加增加