11-03-3热点突破：热力学定律与气体实验定律的综合应用

热点突破：热力学定律与气体实验定律的综合应用1.热点透析2.典例剖析3.规律方法4.跟踪训练选修3-3热学5.真题演练.一、热点透析1.热点透析气体实验定律与热力学定律的综合问题的处理方法(1)气体实验定律研究对象是一定质量的理想气体．(2)解决具体问题时，根据不同的变化过程，找出与之相关的气体状态参量，利用相关规律解决．(3)对理想气体，只要体积变化外界对气体(或气体对外界)要做功W＝pΔV；只要温度发生变化，其内能要发生变化．(4)结合热力学第一定律ΔU＝W＋Q求解问题．二、典例剖析2.典例剖析【例3】[2021·福建理综，29(2)]如图,一定质量的理想气体,由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c。设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac。那么()A．Tb＞Tc，Qab＞QacB．Tb＞Tc，Qab＜QacC．Tb＝Tc，Qab＞QacD．Tb＝Tc，Qab＜Qac解析显隐【备选】(2021·浙江自选，13)一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与温度T的关系如下图．图中TA、VA和TD为量．(1)从状态A到B，气体经历的是________过程(填“等温〞、“等容〞或“等压〞)；(2)从B到C的过程中,气体的内能________(填“增大〞、“减小〞或“不变〞)；(3)从C到D的过程中,气体对外________(填“做正功〞、“做负功〞或“不做功〞)，同时________(填"吸热"或"放热")；(4)气体在状态D时的体积VD＝________.转解析等容不变做负功放热TDVA/TA注意分析气体状态变化过程中,V、T、p的变化情况.体积膨胀,气体对外做功,反之外界对气体做功.等压变化过程转原题三、规律方法3.规律方法有关气体问题的易出错点规律方法(1)不能正确地分析气体的状态参量，特别是压强参量．(2)对于多过程的问题不能恰当地选取两个状态列方程．(3)对于两局部气体不能正确地建立起它们之间状态参量的关系．(4)不能挖掘关键词语的隐含条件，如“绝热〞、“导热〞、“缓慢〞的含义等．(5)不能根据气体体积的变化判断做功的正负，从而不能应用热力学第一定律正确地求解．【变式训练3】如图甲所示,用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的理想气体,活塞上放一砝码,活塞和砝码的总质量为m。现使汽缸内的气体缓缓按图乙所示的规律变化,汽缸内的气体从状态A变化到状态B。假设该过程中气体内能发生了变化,气体柱高度增加了ΔL。外界大气压强为p0。(1)(多项选择)以下说法中正确的选项是________。A.该过程中汽缸内气体的压强始终为p0B.该过程中气体的内能不断增大C.该过程中气体不断从外界吸收热量D.气体在该过程中吸收的热量大于它对外界做的功E.A和B两个状态,汽缸内壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数相同(2)汽缸内气体的温度为T1时,气体柱的高度为L＝____________(用图中和题目中给出的字母表示)。(3)假设气体从状态A变化到状态B的过程中从外界吸收的热量为Q,那么被封闭气体的内能变化了多少？转解析BCDQ－(p0S＋mg)ΔLT1ΔL/(T2－T1)转原题四、跟踪训练4.跟踪训练【跟踪训练】一定质量的某种理想气体从状态A开始按图4所示的箭头方向经过状态B到达状态C，气体在A状态时的体积为1.5L，求：(1)气体在状态C时的体积；(2)说明A→B、B→C两个变化过程是吸热还是放热，并比较A→B、B→C两个过程中热量的大小。转解析转原题【跟踪训练】一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如下图.该气体在状态A时的温度为27℃.那么：(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？(3)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？解析显隐【跟踪训练】一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体的压强随热力学温度变化如图示，那么此过程().A．气体的密度增大B．外界对气体做功C．气体从外界吸收了热量D．气体分子的平均动能增大审题视角1.由体积变化

密度变化

气体做功情况2.由温度变化

气体分子平均动能

气体内能气体吸热放热解析气体由状态A变化到状态B为等温变化，由玻意耳定律pAVA＝pBVB，pB＞pA，所以VA＞VB，气体体积减小，外界对气体做功，气体密度增加，A、B正确．由于温度不变．气体的分子平均动能不变，D错误．温度不变，气体的内能不变，外界对气体做功，由ΔU＝W＋Q.气体放出热量，C错．答案AB解析显隐五、真题演练5.真题演练(1)气体体积通常是气体分子所能到达的空间的体积.审题析疑(2)温度的上下反映分子热运动的剧烈程度.【真题】(2021·课标Ⅱ,33)(1)关于一定量的气体,以下说法正确的选项是________.A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可