2020版新一线高考物理(新课标)一轮复习课后限时集训36 热力学定律与能量守恒定律 含解析

甲 乙

答案：减小 大于

[考点综合练]

题组二：热力学定律与气体实验定律的综合 11.某种一定质量的理想气体从状态a开始，经过三个bc、ca回到原状态。如图所示，状态a时体积是1 m3，压1.0×105Pa，温度是300 K，求：

(1)气体从c→a过程外界对气体做功多少？ (2)说明b→c过程气体吸热小于1.5×105 J。 解析：(1)c→a过程为等压变化 Tc＝600 K，Va＝1 m3，Ta＝300 K VcVa由T＝T，解得Vc＝2 m3

c

a

过程ab、强

是

W＝pΔV＝1×105 J。 (2)b→c过程为等温变化

1

W′＝2×(2＋1)×105×1 J＝1.5×105 J＞W ΔU＝Q＋W，温度不变ΔU＝0 气体吸热Q＝|W|＜1.5×105 J。 答案：(1)1×105 J (2)见解析

12.如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0。现将整个装置放

塞密封一S。开始时在大气压

恒为p0的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，重力加速度为g。求：

(1)外界空气的温度是多少；

(2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少。

V

解析：(1)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖—吕萨克定律有VT＝T

0

0

?h0＋d?Sh0＋dV

得外界温度T＝VT0＝hST0＝hT0。

0

0

0

(2)活塞上升过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功W＝－(mg＋p0S)d

根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能 ΔU＝Q＋W＝Q－(mg＋p0S)d。 h0＋d

答案：(1)hT0 (2)Q－(mg＋p0S)d

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