1、2020高考物理考点题型归纳与训练专题十五 热学题型一、分子动理论、内能及热力学定律【典例1】(多选)(2019广东深圳高三第一次调研)关于分子动理论，下列说法正确的有()A扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明B布朗运动不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性C压缩气体时，体积越小，压强越大，说明气体分子间存在着斥力D从微观角度来看，气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关【解析】：扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明，选项A正确布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的运动，不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性，选项B正确压缩气体时，体积越
2、小压强越大，这是因为体积越小时气体分子的密度越大，单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数越多，压强越大，这与气体分子间的斥力无关，选项C错误从微观角度来看，气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关，气体动能越大，气体分子对器壁的碰撞力越大；分子密集程度越大，单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数越多，压强越大，选项D正确【答案】：ABD【典例2】（多选）(2018泰安模拟)甲分子固定在坐标原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图所示，设乙分子在移动过程中所具有的总能量为0，则下列说法正确的是()A乙分子在P点时加速度为0B
3、乙分子在Q点时分子势能最小C乙分子在Q点时处于平衡状态D乙分子在P点时动能最大E乙分子在P点时，分子间引力和斥力相等【解析】由题图可知，乙分子在P点时分子势能最小，此时乙分子受力平衡，甲、乙两分子间引力和斥力相等，乙分子所受合力为0，加速度为0，A、E正确。乙分子在Q点时分子势能为0，大于乙分子在P点时的分子势能，B错误。乙分子在Q点时与甲分子间的距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，所以乙分子在Q点合力不为0，故不处于平衡状态，C错误。乙分子在P点时，其分子势能最小，由能量守恒可知此时乙分子动能最大，D正确。【答案】ADE【规律方法】(1)分子势能在平衡位置有最小值，无论分
4、子间距离如何变化，靠近平衡位置，分子势能减小，反之增大。(2)判断分子势能变化的两种方法方法一：利用分子力做功判断。分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加。方法二：利用分子势能Ep与分子间距离r的关系图线判断，如图所示。要注意此图线和分子力与分子间距离的关系图线形状虽然相似，但意义不同，不要混淆。题型二、固体、液体和气体【典例3】(多选)下列图象的描述和判断正确的是() A图1中，一定质量的某种气体，若不计分子势能，气体在状态时具有的内能较大B图2中，在实际问题中，饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压，且水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大C图3
5、中，由A经B到C的过程，气体对外做的功小于由A经D到C的过程气体对外做的功D图4中，通过观察蜂蜡在玻璃片和云母片上熔化区域形状的不同，可以得出晶体的物理性质是各向异性的或晶体在不同方向上的物理性质是不同的【解析】：温度高时速率大的分子数占总分子数的比例较大，由题图1可知，气体在状态时的温度较高，内能较大，选项A错误；在实际问题中，水面上方含有水分子，空气中还有其他分子，但我们所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压，且水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大，选项B错误；对题图3，由A经B到C的过程，气体对外做功为W1pAV，由A经D到C的过程，气体对外做功为W2pCV，由于pCpA，
6、故W2W1，选项C正确；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，在晶体中只有单晶体具有各向异性，而非晶体具有各向同性，因此根据题图4中蜂蜡熔化区域形状的不同，可以得出晶体的物理性质是各向异性的或晶体在不同方向上的物理性质是不同的，选项D正确【答案】：CD题型三、气体实验定律和理想气体状态方程【规律方法】1.应用气体定律或状态方程解题的一般步骤(1)明确研究对象(即选取一定质量的气体)及过程变化特点；(2)确定气体在始、末状态的参量，列出相关联的两部分气体的压强、体积的关系式。(3)结合气体定律或状态方程列式求解。(4)讨论结果的合理性。2.处理“两团气”问题的技巧(1)分析“两团气”初状态和末
7、状态的压强关系。(2)分析“两团气”的体积及其变化关系。(3)分析“两团气”状态参量的变化特点，选取合适的实验定律列方程。【典例3】(2019安徽芜湖高三上学期期末)如图所示，横截面积为10 cm2的圆柱形汽缸内有a、b两个质量忽略不计的活塞，两个活塞把汽缸内的气体分为A、B两部分，A部分和B部分气柱的长度都为15 cm.活塞a可以导热，汽缸和活塞b是绝热的与活塞b相连的轻弹簧劲度系数为100 N/m.初始状态A、B两部分气体的温度均为27 ，活塞a刚好与汽缸口平齐，弹簧为原长若在活塞a上放上一个5 kg的重物，则活塞a下降一段距离后静止然后通过B内的电热丝(图中未画出)对B部分气体进行缓慢加
8、热，使活塞a上升到与汽缸口再次平齐的位置，则此时B部分气体的温度为多少？(已知外界大气压强为p01105 Pa，重力加速度大小g10 m/s2，不计活塞与汽缸间的摩擦，不计弹簧及电热丝的体积)【答案】：347 【解析】：对于A部分气体，初态pA1105 Pa，VAl1S末态pAp01.5105 Pa，VAl1S根据玻意耳定律有pAVApAVA解得l110 cm若使活塞A返回原处，B部分气体末状态时气柱长为l220 cm，此时弹簧要伸长5 cm对活塞B有pASklpBS解得pB1.55105 Pa，VBl2S对B部分气体，初态pB1105 Pa，VBl1S，TB300 K根据理想气体状态方程有解
9、得TB620 K则t(620273)347 题型四 气体的状态变化图象与热力学定律的综合问题【典例5】如图所示为一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C过程的p V图象，且ABV轴，BCp轴，已知气体在状态C时的热力学温度为300 K，在状态C时的内能比在状态A时的内能多1 200 J.(1)求气体在状态A、B时的热力学温度(2)请通过计算判断气体从状态A变化到状态C的过程是吸热还是放热，同时求出传递的热量【解析】(1)气体从状态B变化到状态C的过程做等容变化，有，其中TC 300 K，pB3pC解得TB900 K气体从状态A变化到状态B的过程做等压变化，有，其中VAVB，TB900 K
10、解得TA225 K(2)从状态A变化到状态C的过程，外界对气体做的功为WpAV3105(41031103)J900 J由热力学第一定律有UQW，其中U1 200 J解得Q2 100 J，Q为正值，说明气体在该过程中吸热【答案】(1)225 K900 K(2)吸热，计算过程见解析2 100 J【强化训练】1(多选)(2019河北保定高三3月理科综合)下列说法中正确的是()A定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少B气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加C当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面D气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的2(多选)关于固体
11、、液体和气体，下列说法正确的是()A固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的B液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力C液体的蒸发现象在任何温度下都能发生D汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的3.(2020广东省肇庆市高中毕业班统考)(多选)如图所示，在一定质量的理想气体的压强随体积变化的pV图象中，气体先后经历了ab、bc、cd、da四个过程，其中ab垂直于cd，ab垂直于V轴且与p轴平行，bc、da是两条等温线。下列判断正确的是()A气体在状态a时的温度低于在状态c时的温度B从ab的过程，气体分子密集程度不变，分子平均动能增加C从abc的过程，气体密度不断减小，温度先升高后不变D
12、从cd的过程，气体放出的热量大于外界对气体做的功E从abcd的过程，设气体对外做功为W1，外界对气体做功为W2，气体吸热为Q1，放热为Q2，则W1W2Q1Q24(多选)下列说法正确的是()A一个热力学系统吸收了热量，其内能不一定增加B绝热情况下，外界对物体做了正功，物体的内能也不一定增加C根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%D第二类永动机是不可能制造出来的，因为它不仅违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律5(多选)如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，AB和CD为等温过程，BC为等压过程，DA为等容过程，则在该循环过程中，下列说法正确
13、的是()AAB过程中，气体放出热量BBC过程中，气体分子的平均动能增大CCD过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多DDA过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化6(多选)(2019湖北武汉部分学校高三调研)如图所示，活塞和固定隔板把汽缸内的气体分成甲、乙两部分已知活塞和汽缸壁均绝热，隔板由导热材料制成，气体的温度随其内能的增加而升高现用力使活塞缓慢向左移动，下列做法正确的是()A外力对气体乙做正功B气体乙的内能不变 C气体乙将热量传递给气体甲 D气体甲的内能不变 7(多选)下列说法中正确的是()A气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在
14、永不停息地做无规则运动C第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律D某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA8.(多选)(2019河北衡水高三调研)下列说法正确的是()A将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体9.如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K
15、2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1.已知室温为27 ，汽缸导热(1)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；(2)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ，求此时活塞下方气体的压强10.(2019河南省八市三模)如图所示，粗细均匀的U形管中，封闭了两段水银柱和两部分空气柱，水银柱A的长度h125 cm，位于左侧封闭端的顶部。水银柱B与A之间的空气柱长度L112.5 cm，右侧被活塞C封闭的空气柱长度L212.5 cm，已知玻璃管周围环境温度t27 时，右侧封闭空气柱的压强恰为p075 cmHg，水银柱B左右两部
16、分液面的高度差h245 cm。保持环境温度t27 不变，缓慢拉动活塞C，求：(1)当水银柱A恰好对U形管的顶部没有压力时，右侧封闭气体的压强为多少？(2)当U形管内B部分的水银面相平时，活塞C共向上移动多少？11如图所示，总体积为V的圆柱形汽缸中，有一个厚度不计的轻质活塞，活塞横截面积为S，与汽缸壁之间可以无摩擦滑动在温度为T0、大气压强为p0的环境中，用活塞密封一定质量的空气，并在活塞上放一个质量为m的重物(mgp0S)，系统达到平衡状态后，系统的体积为，并与环境温度相同为使活塞升至汽缸顶部，现用一个打气筒对汽缸充气，打气筒一次可以把一个标准大气压下体积为的空气充入汽缸(空气看作理想气体，1
17、.414)(1)在缓慢充气的情况下，缸内气体温度不变，求至少充气多少次才能使活塞升至汽缸顶部？(2)在快速充气的情况下，缸内气体来不及散热，且每次充气可以使缸内气体温度升高，求至少充气多少次才能使活塞升至汽缸顶部？12.(2019东北三省六市高三联考)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，直到系统达到新的平衡，此时理想气体的温度增加为原
18、来的1.4 倍，已知外界大气压强为p0，求此过程中气体内能的增加量【强化训练】1(多选)(2019河北保定高三3月理科综合)下列说法中正确的是()A定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少B气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加C当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面D气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的【解析】：根据公式C可得体积增大，有可能压强减小，温度不变，其内能不变，A错误；温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体温度降低，不是每个分子热运动的动能均降低，个别分子动能有可能增加，B正确；水蒸气达到饱和状态时，蒸发和液化
19、达到动态平衡，仍旧会有蒸发现象，仍旧会有水分子飞出水面，C错误；压强就是因为大量气体分子不断碰撞容器器壁而产生的，D正确【答案】：BD2(多选)关于固体、液体和气体，下列说法正确的是()A固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的B液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力C液体的蒸发现象在任何温度下都能发生D汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的【解析】：无论固体、液体还是气体，其内部分子都在永不停息地做无规则运动，A错误；当分子间距离为r0时，分子间的引力和斥力相等，液体表面层的分子比较稀疏，分子间距离大于r0，所以分子间作用力表现为引力，B正确；蒸发只发生在液体表面，在任何温度下都能
20、发生，C正确；汽化是物质从液态变成气态的过程，汽化分为蒸发和沸腾两种情况，不是分子间的相互排斥产生的，D错误【答案】：BC3.(2020广东省肇庆市高中毕业班统考)(多选)如图所示，在一定质量的理想气体的压强随体积变化的pV图象中，气体先后经历了ab、bc、cd、da四个过程，其中ab垂直于cd，ab垂直于V轴且与p轴平行，bc、da是两条等温线。下列判断正确的是()A气体在状态a时的温度低于在状态c时的温度B从ab的过程，气体分子密集程度不变，分子平均动能增加C从abc的过程，气体密度不断减小，温度先升高后不变D从cd的过程，气体放出的热量大于外界对气体做的功E从abcd的过程，设气体对外做
21、功为W1，外界对气体做功为W2，气体吸热为Q1，放热为Q2，则W1W2Q1Q2【答案】ABD【解析】根据理想气体状态方程可得：，所以有，即气体在状态a时的温度低于在状态c时的温度，所以A正确；从ab的过程，体积不变，压强升高，故温度升高，所以气体分子密集程度不变，分子平均动能增加，所以B正确；从abc的过程，从ab阶段的体积不变，温度升高，从bc的阶段体积再增大，温度不变，所以C错误；从cd的过程，压强不变，体积减小，温度降低，故内能减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可得气体放出的热量大于外界对气体做的功，所以D正确；从abcd的过程，始末温度不变，内能没有变化，根据热力学第一定律有UW
22、2W1Q1Q20，即W1W2Q1Q2，所以E错误。4(多选)下列说法正确的是()A一个热力学系统吸收了热量，其内能不一定增加B绝热情况下，外界对物体做了正功，物体的内能也不一定增加C根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%D第二类永动机是不可能制造出来的，因为它不仅违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律【解析】：一个热力学系统的内能增量等于气体从外界吸收的热量与外界对它所做的功的和，所以A正确，B错误；根据热力学第二定律“不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响”，可以判断C正确；第二类永动机不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律，D错误【答案】：AC5(多
23、选)如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，AB和CD为等温过程，BC为等压过程，DA为等容过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是()AAB过程中，气体放出热量BBC过程中，气体分子的平均动能增大CCD过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多DDA过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化【解析】：AB为等温过程，压强变大，体积变小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有UWQ，温度不变，则内能不变，故气体一定放出热量，故A正确；BC为等压过程，体积增大，由理想气体状态方程C可知，气体温度升高，内能增加，故气体分子的平均动能增大，故B正确；CD为等
24、温过程，压强变小，体积增大，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变小说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，故C错误；DA为等容过程，体积不变，压强变小，由C可知，温度降低，气体分子的平均动能减小，故气体分子的速率分布曲线会发生变化，故D错误【答案】：AB6(多选)(2019湖北武汉部分学校高三调研)如图所示，活塞和固定隔板把汽缸内的气体分成甲、乙两部分已知活塞和汽缸壁均绝热，隔板由导热材料制成，气体的温度随其内能的增加而升高现用力使活塞缓慢向左移动，下列做法正确的是()A外力对气体乙做正功B气体乙的内能不变 C气体乙将热量传递给气体甲 D气体甲的内能不变 【解析】：由于甲、乙系统
25、和外界是绝热的，因此不能和外界进行热交换Q0，甲、乙内能的变换只能通过外界做功引起，当活塞缓慢地向左移动一段距离时，乙气体体积减小，外界对乙做功，其内能增加，温度升高，然后通过隔板将热量传递给甲一部分，最终甲、乙内能都增加，故A、C正确，B、D错误【答案】：AC7(多选)下列说法中正确的是()A气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动C第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律D某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA【解析】：若外界对气体做的功大于气体放出的热量，气体温度升高，
26、其分子的平均动能增大，故A是正确的；布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动，故B是正确的；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故C错误；某固体或液体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA，但对于气体此式不成立，故D错误【答案】：AB8.(多选)(2019河北衡水高三调研)下列说法正确的是()A将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非
27、晶体也可以转化为晶体【解析】：晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B正确；同种元素构成的固体可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项C正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项D正确【答案】：BCD9.如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K
28、2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1.已知室温为27 ，汽缸导热(1)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；(2)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ，求此时活塞下方气体的压强【解析】(1)设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1.依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程由玻意耳定律得p0Vp1V1(3p0)Vp1(2VV1)联立式得V1p12p0(2)打开K3后，由式知，活塞必定上升设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2(V22V)时，活塞下气体压强为p2.由玻意耳定律得(3p0)
29、Vp2V2由式得p2p0由式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止；此时p2为p2p0.(3)设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1300 K升高到T2320 K的等容过程中，由查理定律得将有关数据代入式得p31.6p0【答案】(1)2p0(2)上升到B的顶部(3)1.6p010.(2019河南省八市三模)如图所示，粗细均匀的U形管中，封闭了两段水银柱和两部分空气柱，水银柱A的长度h125 cm，位于左侧封闭端的顶部。水银柱B与A之间的空气柱长度L112.5 cm，右侧被活塞C封闭的空气柱长度L212.5 cm，已知玻璃管周围环境温度t27 时，右侧封闭空气柱的压强恰为p075 cm
30、Hg，水银柱B左右两部分液面的高度差h245 cm。保持环境温度t27 不变，缓慢拉动活塞C，求：(1)当水银柱A恰好对U形管的顶部没有压力时，右侧封闭气体的压强为多少？(2)当U形管内B部分的水银面相平时，活塞C共向上移动多少？【答案】(1)65 cmHg(2)47.5 cm【解析】(1)左侧气体做等温变化，有：p1SL1p1SL1p1p0gh230 cmHg，p125 cmHg解得：L115 cm故水银柱B左右两部分液面的高度差变为h2h22(L1L1)40 cm右侧气体压强为p2p1gh265 cmHg。(2)B部分的水银面相平时，左侧液面下降，右侧液面上升水银柱A下降，左侧气体压强仍为
31、p125 cmHg此时左右两侧气体压强相等，即右侧气体压强p25 cmHg右侧气柱做等温变化，有：p0SL2pSL2解得：L237.5 cm；则活塞上升的高度hL2L247.5 cm。11如图所示，总体积为V的圆柱形汽缸中，有一个厚度不计的轻质活塞，活塞横截面积为S，与汽缸壁之间可以无摩擦滑动在温度为T0、大气压强为p0的环境中，用活塞密封一定质量的空气，并在活塞上放一个质量为m的重物(mgp0S)，系统达到平衡状态后，系统的体积为，并与环境温度相同为使活塞升至汽缸顶部，现用一个打气筒对汽缸充气，打气筒一次可以把一个标准大气压下体积为的空气充入汽缸(空气看作理想气体，1.414)(1)在缓慢充
32、气的情况下，缸内气体温度不变，求至少充气多少次才能使活塞升至汽缸顶部？(2)在快速充气的情况下，缸内气体来不及散热，且每次充气可以使缸内气体温度升高，求至少充气多少次才能使活塞升至汽缸顶部？【答案】：(1)100次(2)42次【解析】：(1)设至少充气n次，则n次充气的气体体积为，压强为p0，充气后压强为2p0，体积为，由玻意耳定律有p02p0解得n100次(2)设至少充气N次，则N次充气的气体体积为，压强为p0，温度为T0；汽缸原有气体体积，压强为2p0，温度为T0；充气后体积为V，压强为2p0，温度为T0；由理想气体状态方程，得整理得到(1)22解得N100(1)根据题意，取N42次12.
33、(2019东北三省六市高三联考)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，直到系统达到新的平衡，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p0，求此过程中气体内能的增加量【答案】：(Mgp0S)H【解析】：设理想气体初状态时的压强为p活塞受力平衡，有pSMgp0S设气体初状态的温度为T，系统达到新的平衡时活塞下降的高度为x，由盖吕萨克定律有解得xH又系统绝热，即Q0外界对气体做功为WpSx根据热力学第一定律有UQW所以U(Mgp0S)H.
