气体状态参量探秘—热学综合计算题 课件 -2024届高考物理二轮专题复习

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（浙江真题·24年1月）如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为V1 = 750 cm3的左右两部分。面积为S = 100 cm2的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度T1 = 300 K、压强p1 = 2.04×105 Pa的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度T2 = 350 K的状态3，气体内能增加ΔU = 63.8J。已知大气压强p0 = 1.01×105 Pa，隔板厚度不计。（1）气体从状态1到状态2的过程中，分子平均动能____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；（2）求水平恒力F的大小；（3）求电阻丝C放出的热量Q。
关键是对P、V、T的分析
（浙江真题·24年1月）如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为V1 = 750 cm3的左右两部分。面积为S = 100 cm2的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度T1 = 300 K、压强p1 = 2.04×105 Pa的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度T2 = 350 K的状态3，气体内能增加ΔU = 63.8J。已知大气压强p0 = 1.01×105 Pa，隔板厚度不计。（1）气体从状态1到状态2的过程中，分子平均动能____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
导热容器+环境温度恒定=T不变
绝热容器+自由膨胀=T不变
（浙江真题·24年1月）如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为V1 = 750 cm3的左右两部分。面积为S = 100 cm2的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度T1 = 300 K、压强p1 = 2.04×105 Pa的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度T2 = 350 K的状态3，气体内能增加ΔU = 63.8J。已知大气压强p0 = 1.01×105 Pa，隔板厚度不计。（1）气体从状态1到状态2的过程中，分子平均动能____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；（2）求水平恒力F的大小；
F合=0 或 F合=ma
1→2：等温变化p1V1=2p2V1 p2=1.02×105Pa
活塞平衡：F+p0S=p2S F=10N
F+p0S+ mgsinθ =p2S
p2S -p0S - mgsinθ=ma
2→3：等压变化 V2=1750cm3
W=-p·ΔV=-p2(V2-2V1)=-25.5J
ΔU=W+Q Q=89.3J
ABCD所围成的面积表示气体做功
自由膨胀，体积变化，但气体不做功
（浙江真题·24年1月）如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为V1 = 750 cm3的左右两部分。面积为S = 100 cm2的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度T1 = 300 K、压强p1 = 2.04×105 Pa的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，将活塞B缓慢推回到原来隔板A的位置，若该推回的过程中推力F做功5J，求该过程中气体内能变化了多少？已知大气压强p0 = 1.01×105 Pa，隔板厚度不计。
W=Q+W = -80.75J
ΔU=Q+W = 80.75J
W=-P·ΔV（等压）
P-V图像面积（变压）自由膨胀除外
等温：pV=C; 等压： ；等容：
1.如图所示，内部带有加热装置的绝热汽缸质量为M，用绝热活塞封闭一定质量的气体，用绳将活塞和汽缸竖直悬挂在空中，汽缸顶部有卡环，汽缸内部长为2L，活塞质量为m、横截面积为S，开始时气体温度为300K，活塞到缸底的距离为1.5L，加热装置中电阻丝的电阻为R，启动加热装置后电流为I，气体缓慢升温，经时间t气体温度变为450K，已知大气压强为p0，重力加速度为g，活塞的厚度不计，求： （1）当温度升高到360K时活塞到缸底的距离； （2）气体温度由300K升高到450K的过程中内能的增加量。