高中物理模块要点回眸第21点热力学定律与气体实验定律的结合素材新人教版选修3-3

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1、高中物理模块要点回眸第21点热力学定律与气体实验定律的结合素材新人教版选修3-3第21点热力学定律与气体实验定律的结合热力学第一定律与气体实验定律的结合量是气体的体积和温度，当温度变化时，气体的内能变化；当体积变化时，气体将伴随着做功解题时要掌握气体变化过程的特点：1等温过程：内能不变U0.2等容过程：W0.3绝热过程：Q0.对点例题如图1所示，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体，p0和T0分别为大气的压强和温度已知：气体内能U与温度T的关系为UaT，a为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的求：图

2、(1)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；(2)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.解题指导(1)在气体由压强p1.2p0下降到p0的过程中，气体体积不变，温度由T2.4T0变为T1，由查理定律得在气体温度由T1变为T0的过程中，体积由V减小到V1，气体压强不变，由盖吕萨克定律得解得V1V(2)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为Wp0(VV1)在这一过程中，气体内能的减少为Ua(T1T0)由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为QWU解得Qp0VaT0答案(1)V(2)p0VaT0规律总结气体实验定律与热力学定律的综合问题的解题思路：1气体实验定律的研究对象是一定质量的理想气体2分

3、清气体的变化过程是求解问题的关键3理想气体体积变化对应着做功；温度变化，内能一定变化4结合热力学第一定律求解如图2所示，导热材料制成的横截面积相等、长度均为45 cm的气缸A、B，通过带有阀门的管道连接初始时阀门关闭，厚度不计的光滑活塞C位于B内左侧，在A内充满压强pA2.8105 Pa的理想气体，B内充满压强pB1.4105 Pa的理想气体，忽略连接气缸的管道体积，室温不变，现打开阀门，求：图2(1)平衡后活塞向右移动的距离和B中气体的压强；(2)自打开阀门到平衡，B内气体是吸热还是放热(简要说明理由)答案(1)2.1105 Pa(2)放热，理由见解析解析(1)活塞向右运动后，对A气体，有pALSp(Lx)S对B气体，有pBLSp(Lx)S得x15 cmp2.1105 Pa(2)活塞C向右移动，对B中气体做功，而气体做等温变化，内能不变，由热力学第一定律可知B内气体放热6