2022年高考物理一轮复习（新高考版1(津鲁琼辽鄂)适用）第15章第3讲热力学定律与能量守恒定律_04高考物理_新高考复习资料_2022年新高考复习资料_高考物理2022年一轮复习各版本

p ，打开阀门后密封气体膨胀，对外界 0 做正功，故C正确；由pV ＋pV ＝pV 可得：1 atm×1 L＋1 atm×0.2 L＝p×9 L得p ＝ 1 1 2 2 3 3 3 3 atmQ ，所以A→B过程中气体吸收的热量Q 大于B→C过程中气 1 2 1 1 2 2 1 体放出的热量Q ，故C正确；气体做功W＝pΔV，A→B过程中体积变化的大小等于C→A 2 过程中体积变化的大小，但图像上的点与原点连线的斜率越大，压强越小，故A→B过程中 气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功，故D错误． 9.在如图6所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第 一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6 J；第二种变化是从状态A到状态 C，该气体从外界吸收的热量为9 J．图线AC的反向延长线过坐标原点O，B、C两状态的 温度相同，理想气体的分子势能为零．求：图6 (1)从状态A到状态C的过程，该气体对外界做的功W 和其内能的增量ΔU； 1 1 (2)从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量ΔU 及其从外界吸收的热量Q. 2 2 答案 (1)0 9 J (2)9 J 3 J 解析 (1)由题意知，从状态A到状态C的过程，气体发生等容变化，该气体对外界做的功 W＝0 1 根据热力学第一定律有ΔU＝W＋Q 1 1 1 得内能的增量ΔU＝Q＝9 J. 1 1 (2)从状态A到状态B的过程，体积减小，温度升高， B、C两状态温度相同， 则该气体内能的增量ΔU＝ΔU＝9 J 2 1 根据热力学第一定律有ΔU＝W＋Q 2 2 2 则从外界吸收的热量Q＝ΔU－W＝3 J. 2 2 2 10.如图7所示，一定质量的理想气体从状态A经等温过程到状态B.此过程中，气体温度t＝ 20 ℃，吸收的热量Q＝360 J，已知A状态的体积为1 L. 图7 (1)求此过程中气体内能的增量． (2)此过程中气体是对外做功还是外界对气体做功，做的功是多少？ (3)若气体先从状态A经等压变化到状态C，再经等容变化到状态B，则这个过程气体吸收的 热量是多少？ 答案 (1)0 (2)对外做功 360 J (3)600 J 解析 (1)从状态A到状态B，气体的温度不变，则内能不变，即ΔU＝0. (2)气体从A到B内能不变，体积变大，气体对外做功，根据 ΔU＝W＋Q可知，W＝－360 J，即气体对外做的功为360 J. (3)A状态的体积是1 L，压强为3×105 Pa， B状态压强为1×105 Pa， 根据玻意耳定律有p V＝p V A A B B 可得V ＝3 L B W ＝－p ΔV＝－3×105×2×10－3 J＝－600 J A→C→B A 由ΔU＝W ＋Q′知，气体吸收的热量为Q′＝600 J. A→C→B11．(八省联考·重庆·15(2))如图8所示，密闭导热容器A、B的体积均为V ，A、B浸在盛水 0 容器中，达到热平衡后，A中压强为p ，温度为T ，B内为真空，将A中的气体视为理想气 0 0 体．打开活栓C，A中部分气体进入B. ①若再次达到平衡时，水温未发生变化，求此时气体的压强； ②若密闭气体的内能与温度的关系为 ΔU＝k(T －T)(k为大于0的已知常量，T 、T 分别为 2 1 1 2 气体始末状态的温度)，在①所述状态的基础上，将水温升至1.2T ，重新达到平衡时，求气 0 体的压强及所吸收的热量． 图8 答案 ①p ②0.6p 0.2kT 0 0 0 解析 ①容器内的理想气体从打开C到再次平衡时，发生等温变化，根据玻意尔耳定律得 pV＝p·2V 0 0 0 解得此时气体压强 p＝p. 0 ②升高温度，理想气体发生等容变化，根据查理定律得 ＝ 解得压强为p′＝1.2p＝0.6p 0 温度改变，理想气体的体积不变，则外界既不对理想气体做功，理想气体也不对外界做功， 所以W＝0；升高温度，内能增量为 ΔU＝k(1.2T－T)＝0.2kT 0 0 0 根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知气体吸收的热量为Q＝ΔU＝0.2kT . 0 12.(2020·河北衡水中学模拟)如图9所示，内壁光滑、足够高的圆柱形汽缸竖直放置，内有 一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体．已知活塞横截面积为S，外界大气压强为p ， 0 缸内气体温度为T.现对汽缸内气体缓慢加热，使气体体积由V 增大到V ，该过程中气体吸 1 1 2 收的热量为Q，停止加热并保持体积V 不变，使其降温到T，已知重力加速度为g，求： 1 2 1 图9 (1)停止加热时缸内气体的温度； (2)降温过程中气体放出的热量． 答案 (1)T (2)Q－(p＋)(V－V) 1 1 0 2 1 解析 (1)加热过程中气体等压膨胀，由盖·吕萨克定律有＝，得：T＝T. 2 1(2)设加热过程中，封闭气体内能增加ΔU ，因气体体积增大，故此过程中气体对外做功， 1 W<0. 由热力学第一定律知：ΔU＝Q＋W 1 1 其中W＝－pΔV＝－(p＋)(V－V) 0 2 1 设降温过程中，封闭气体内能减少ΔU， 2 由于理想气体内能只与温度有关， 则ΔU＝ΔU， 2 1 故保持体积不变，使其降温到T 时，气体放出的热量Q＝ΔU 1 2 2 整理可得：Q＝Q－(p＋)(V－V)． 2 1 0 2 1