2025高考物理二轮专题复习-第10讲 热学计算题型突破【课件】

这是一份2025高考物理二轮专题复习-第10讲 热学计算题型突破【课件】，共43页。PPT课件主要包含了角度2液柱类问题，角度4关联气体问题，跟踪训练，备用习题，答案10次等内容，欢迎下载使用。
角度1 密闭汽缸类问题
角度3 理想气体变质量问题
解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，利用理想气体的状态方程列方程求解；要能用力学观点分析各处压强的关系，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化，选择合适的气体实验定律解决问题.解气体实验定律与热力学定律的综合问题的一般思路
技法点拨本题考查液柱关联气体问题，一般由活塞、液柱相联系的“两团气”问题,要注意寻找“两团气”之间的压强、体积或长度关系,列出辅助方程,最后联立求解.
1.在“充气、抽气”模型中可以把充进或抽出的气体包含在气体变化的始、末状态中,即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的问题.
2.分装问题和漏气问题(1)分装问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题,可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象,将变质量问题转化为恒定质量问题.(2)漏气问题容器漏气过程中气体的质量不断发生变化,不能用理想气体状态方程求解.如果选容器内原有气体为研究对象,便可使变质量问题变成质量一定的气体状态变化的问题,可用理想气体状态方程求解.
例3 [2024·金华一中月考] 自行车在生活中是一种普及程度很高的交通工具.自行车轮胎气压过低不仅费力而且很容易损坏内胎，轮胎气压过高会使轮胎的缓冲性能下降或发生爆胎，因此保持合适的轮胎气
[答案] 未达标准胎压
技法点拨热学变质量问题经常就是充气、漏气、放气现象,或者容器气体分装等现象.常用的就是通过假设的方法,将需要充入的气体或者是放出的气体的体积设出来,放到一个袋子里,与容器连接成一体，即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的问题,再用理想气体状态方程求解.
这类问题涉及两部分气体，它们之间虽然没有气体交换，但其压强或体积这些量间有一定的关系，建立这两部分气体的压强关系和体积关系是解决问题的关键.
技法点拨解决关联气体问题的一般方法(1)分别选取每部分气体为研究对象，确定初、末状态参量，根据气体状态方程列式.(2)认真分析两部分气体的压强、体积之间的关系，并列出方程.(3)多个方程联立求解.
1.　如图所示,导热良好的固定直立圆筒内用面积S=100 cm2、质量m=1 kg的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动.圆筒与温度300 K的热源接触,平衡时圆筒内气体处于状态A,其体积VA=600 cm3.缓慢推动活塞使气体达到状态B,此时体积VB=500 cm3.固定活塞,升高热源温度,气体达到状态C,此时压强pC=1.4×105 Pa.已知从状态A到状态C,气体从外界吸收热量Q=14 J;从状态B到状态C,气体内能增加ΔU=25 J;大气压p0=1.01×105 Pa.
(1)气体从状态A到状态B,其分子平均动能　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”),圆筒内壁单位面积受到的压力　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”); 
(2)求气体在状态C的温度TC;
(3)求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W.
[答案] 11 J[解析] 气体从状态A到状态B时,外界对气体做功W,内能不变,从状态B到C时,体积不变,没有做功,即气体吸收热量25 J,内能增加25 J.因此从A到C整个过程中,根据热力学第一定律有ΔU=W+Q,代入数值得W=11 J.
2.　如图所示,竖直放置、导热性能良好的U形玻璃管截面均匀,左端开口、右端封闭,左、右管内用长度分别为h1=5 cm、h2=10 cm的水银柱封闭两段理想气体a、b.气体a的长度La=15 cm,气体b的长度Lb=20 cm,最初环境温度T1=300 K时,两水银柱下表面齐平.现缓慢升高环境温度,直至两段水银柱的上表面齐平.已知大气压强为75 cmHg,右侧水银柱未进入U形玻璃管的水平部分,两段气体均可视为理想气体.求:
(1)两段水银柱的下表面齐平时气体b的压强;
[答案] 70 cmHg　 [解析] 设大气压强为p0,对气体a,有pa=p0+ρgh1对气体b,有pb=pa-ρgh2联立两式,代入数据得pb=70 cmHg
(2)两段水银柱的上表面齐平时环境的温度T2.
[答案] 327.3 K
3.　现代瓷器可采用电热窑炉烧制,电热窑炉不需要燃烧设备,窑内制品不受烟气及灰渣等影响,温度便于实现精确控制.若初始时窑炉内温度为27 ℃,压强为大气压强p0,已知某瓷器的烧制温度约为1227 ℃.
(1)窑炉不排气的情况下,求达到烧制温度时窑炉内的气体压强;
(2)若窑炉内压强要控制在2.8p0~3p0之间,求达到烧制温度后排出气体质量与初始时窑炉内气体总质量的比值η的范围.