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课件网) DISANZHANG 第三章 专题强化 热力学第一定律和气体 实验定律的综合应用 1.会分析热力学图像的物理意义，并结合热力学第一定律分析有关能量问题(重难点)。 2.会综合分析热力学第一定律和气体实验定律结合的有关问题(重难点)。 学习目标 一、热力学第一定律与气体图像的结合 二、热力学第一定律和气体实验定律的综合 专题强化练 内容索引 热力学第一定律与气体图像的结合 一 如图所示，一定质量的理想气体由a状态变化到b状态，请在图像基础上思考以下问题： (1)在变化过程中是气体对外界做功还是外界对气体做功？p-V图像与V轴围成的面积表示什么？ 答案 由a状态变化到b状态，气体体积变大，因此气体对外界做功，即W<0。 p-V图像中图线与V轴所围面积表示做功的绝对值，|W|=p1(V2-V1)。 (2)在变化过程中气体内能增加了还是减少了？气体吸热还是放热？ 答案 由理想气体状态方程结合p-V图像知从a状态变化到b状态，温度升高，故ΔU>0，内能增加。由ΔU=W+Q得Q>0，即气体吸热。 (多选)(2022·全国甲卷改编)一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-T图像上从a到b的线段所示。在此过程中 A.气体一直对外做功 B.气体的内能一直增加 C.气体一直从外界吸热 D.气体吸收的热量等于其内能的增加量 例1 √ √ √ 因从a到b过程的p-T图像过原点，由=C可知从a 到b气体的体积不变，则从a到b气体不对外做功， 选项A错误； 因从a到b气体温度升高，可知气体内能增加，选项B正确； 因W=0，ΔU>0，根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，气体一直从外界吸热，且气体吸收的热量等于其内能的增加量，选项C、D正确。 (多选)(2023·遂宁市期末)如图所示，一定质量的某种理想气体在状态a时的压强为p0。从状态a到状态c，该气体从外界吸收的热量为Q，在V-T图像中图线ca的延长线通过坐标原点O，从状态c到状态b温度不变，则 A.气体在状态c的体积为1.5V0 B.气体在状态b的压强为p0 C.从状态a到状态c，气体对外界做功为-p0V0 D.从状态a到状态b，气体内能的变化量为Q-p0V0 例2 √ √ 由题意可知ca的延长线通过坐标原点O，从a到 c气体压强不变，则有pc=p0，根据盖—吕萨克 定律有=，解得Vc=2V0，故A错误； cb为等温过程，根据玻意耳定律可得pcVc=pb·3V0，解得pb=p0，故B正确； 从状态a到状态c为等压变化，气体膨胀，气体对外界做正功，其值为W=p0(Vc-Va)=p0(2V0-V0)=p0V0，根据热力学第一定律可得该过程气体内能变化量ΔU=Q-W=Q-p0V0，由于从状态c到状态b为等温变化，所以从状态a到状态b和从状态a到状态c的过程，气体内能的变化量相同，圴为Q-p0V0，故C错误，D正确。 一定质量的理想气体，从状态A经状态B、C到状态D的变化过程p-V图像如图所示，AB与横轴平行，BC与纵轴平行，ODC在同一直线上。已知A状态温度为400 K，从A状态至B状态气体吸收了320 J的热量，下列说法不正确的是 A.D状态的温度为225 K B.A状态的内能等于C状态的内能 C.从A状态至D状态整个过程中，气体对外做功62.5 J D.从A状态到B状态的过程中，气体内能增加了400 J 例3 √ 根据= 其中pD=0.15×105 Pa 可解得TD=225 K，选项A正确； 因为A、C两状态的p、V乘积相等，则温度相等，即A状态的内能等于C状态的内能，选项B正确； 因p-V图像与横轴所围的面积表示做功绝对值，则从A状态至D状态整个过程中，气体对外做功 WAD=0.4×105×2×10-3 J-×105×10-3 J=62.5 J，选项C正确； 从A状态到B状态的过程中，气体吸收了 320 J的热量，同时气体对外做功 WAB=0.4×105×2×10-3 J=80 J 由热力学第一定律可知ΔU=-80 J+320 J=240 J，气体内能增加了240 J，选项D错误。 返回 热力学第一定律和气体实验定律的综合 二 (2021·山东卷)如图 ... ...
