第五部分熱學(xué)、振動(dòng)和波動(dòng)、光學(xué)及原子物理

專題12熱學(xué)【講】

目錄

講高考真題一一感悟核心素養(yǎng)....................................................................1

【考情研判】...................................................................................1

【考題分析】...................................................................................2

【題后總結(jié)］...................................................................................7

二.講核心問(wèn)題——提煉主干必備知識(shí)...............................................................10

核心問(wèn)題一分子動(dòng)理論固體和液體...........................................................10

核心問(wèn)題二氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體狀態(tài)方程問(wèn)題...............................................15

核心問(wèn)題三氣體狀態(tài)變化的圖象問(wèn)題...........................................................18

核心問(wèn)題四熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律相結(jié)合問(wèn)題...............................................19

Ξ.講科學(xué)思維...................................................................................21

科學(xué)思維一封閉氣體多過(guò)程問(wèn)題的處理..........................................................21

科學(xué)思維一關(guān)聯(lián)氣體的狀態(tài)變化問(wèn)題............................................................23

科學(xué)思維一“變質(zhì)量氣體，，模型...................................................................25

講高考真題--感悟核心素養(yǎng)

【考情研判】

本專題主要復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)的基本規(guī)律和方法，熟練應(yīng)用動(dòng)

解決問(wèn)題

力學(xué)和能量觀點(diǎn)分析并解決電磁感應(yīng)問(wèn)題。

楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用；電磁感應(yīng)

專題高考重點(diǎn)

中的平衡問(wèn)題；電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題。

復(fù)習(xí)

本專題選擇題和計(jì)算題都有可能命題，選擇題一般考查楞

定位

次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，題目有一定的綜合

題型難度

性，難度中等；計(jì)算題主要考查電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用，

難度較大。

【考題分析】

［例1）（2022年高考全國(guó)甲卷第13題）如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個(gè)不同過(guò)程，分別由體積-溫度（Hf）

圖上的兩條直線I和II表示，□和L分別為兩直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)；fo為它們的延長(zhǎng)線與橫軸交點(diǎn)的橫坐

標(biāo)，力是它們的延長(zhǎng)線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，fo=-273.15°C;匕為直線I上的一點(diǎn)。由圖可知，氣體在狀態(tài)”

【試題情境】本題以理想氣體經(jīng)歷的兩個(gè)不同過(guò)程的體積-溫度（VY）圖為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)問(wèn)題情境。

【考核要求】本題考核要求屬于基礎(chǔ)性。

【必備知識(shí)】本題考查的知識(shí)點(diǎn)為氣體實(shí)驗(yàn)定律。

【關(guān)鍵能力】（1）理解能力：要求能根據(jù)圖像進(jìn)行狀態(tài)與過(guò)程分析。

（2）推理論證能力：根據(jù)實(shí)驗(yàn)定律列出方程。

（3）模型構(gòu)建能力：根據(jù)題目情境，建立等溫模型模型。

【學(xué)科素養(yǎng)】考查的學(xué)科素養(yǎng)是科學(xué)思維：要求考生理解氣體實(shí)驗(yàn)定律會(huì)分析圖像等。

【答案】⑴.1（2）.］

【解析】11］根據(jù)蓋呂薩克定律有

二^=攵

f+273

整理得

V=e+273%

由于體積-溫度（Mr）圖像可知，直線I為等壓線，則“'方兩點(diǎn)壓強(qiáng)相等，則有

Pb

⑵設(shè)f=0C時(shí)，當(dāng)氣體體積為匕其壓強(qiáng)為Pi,當(dāng)氣體體積為V2其壓強(qiáng)為P2,根據(jù)等溫變化，則有

PM=P2V2

由于直線I和Il各為兩條等壓線，則有

Pi=Pb-P2=Pc

聯(lián)立解得

氏=￡L=YL

PcPlvI

【例2】(2022年高考全國(guó)乙卷物理第13題)如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a(z，K，")經(jīng)熱力學(xué)過(guò)程

ab、be、Ca后又回到狀態(tài)對(duì)于a。、be、Ca三個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()

APlPO

2……L

I——4卜？

----1-----?------>

012Viv.

A.a。過(guò)程中，氣體始終吸熱

B.M過(guò)程中，氣體始終放熱

C.Ca過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

D.A過(guò)程中，氣體的溫度先降低后升高

E.A過(guò)程中，氣體的溫度先升高后降低

［試題情境】本題以理想氣體經(jīng)歷的狀態(tài)圖為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)問(wèn)題情境。

【考核要求】本題考核要求屬于基礎(chǔ)性。

【必備知識(shí)】本題考查的知識(shí)點(diǎn)為理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律。

【關(guān)鍵能力】(1)理解能力：要求能根據(jù)圖像進(jìn)行狀態(tài)與過(guò)程分析。

(2)推理論證能力：根據(jù)狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律列出方程。

(3)模型構(gòu)建能力：根據(jù)題目情境，建立等壓模型、等容模型。

【學(xué)科素養(yǎng)】考查的學(xué)科素養(yǎng)是科學(xué)思維：要求考生理解理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律。

【答案】ABE

【解析】A.山理想氣體的P-V圖可知，理想氣體經(jīng)歷"過(guò)程，體積不變，則W=0,而壓強(qiáng)增大，由pV=nRT

可知，理想氣體的溫度升高，則內(nèi)能增大，由AU=Q+W可知，氣體一直吸熱，故A正確；

BC.理想氣體經(jīng)歷Ca過(guò)程為等壓壓縮，則外界對(duì)氣體做功W>0,由pV="RT知溫度降低，即內(nèi)能減少

Δδ∕<O,由AU=Q+W可知，Q<0,即氣體放熱，故B正確，C錯(cuò)誤;

DE.由“V=山?T可知，P-V圖像的坐標(biāo)圍成的面積反映溫度，匕狀態(tài)和C狀態(tài)的坐標(biāo)面積相等，而中間狀

態(tài)的坐標(biāo)面積更大，故加過(guò)程的溫度先升高后降低，故D錯(cuò)誤，ElE確：

故選ABE.

【例3】（新高考全國(guó)卷Il?廣東?第15題）在高空飛行的客機(jī)上某乘客喝完一瓶礦泉水后，把瓶蓋擰緊。下

飛機(jī)后發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶變癟了，機(jī)場(chǎng)地面溫度與高空客艙內(nèi)溫度相同。由此可判斷，高空客艙內(nèi)的氣體壓強(qiáng)

（選填“大于”、“小于”或“等于"）機(jī)場(chǎng)地面大氣壓強(qiáng)：從高空客艙到機(jī)場(chǎng)地面，礦泉水瓶?jī)?nèi)氣體的分子

平均動(dòng)能（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

【答案】⑴?小于（2）.不變

【解析】［1］機(jī)場(chǎng)地面溫度與高空客艙溫度相同，由題意知瓶?jī)?nèi)氣體體積變小，以瓶?jī)?nèi)氣體為研究對(duì)象，根據(jù)理

想氣體狀態(tài)方程

T

故可知高空客艙內(nèi)的氣體壓強(qiáng)小于機(jī)場(chǎng)地面大氣壓強(qiáng)；

⑵由于溫度是平均動(dòng)能的標(biāo)志，氣體的平均動(dòng)能只與溫度有關(guān)，機(jī)場(chǎng)地面溫度與高空客艙溫度相同，故從高空

客艙到機(jī)場(chǎng)地面，瓶?jī)?nèi)氣體的分子平均動(dòng)能不變。

【試題情境】本題以礦泉水瓶變癟為素材創(chuàng)設(shè)生活問(wèn)題情境。

【考核要求】本題考核要求屬于基礎(chǔ)性、應(yīng)用性。

【必備知識(shí)】本題考查的知識(shí)點(diǎn)為理想氣體狀態(tài)方程。

【關(guān)鍵能力】（1）理解能力：要求能理解理想氣體的特點(diǎn)。

（2）推理論證能力：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列出方程進(jìn)行分析與判斷。

（3）模型構(gòu)建能力：根據(jù)題目情境，建立理想氣體模型。

【學(xué)科素養(yǎng)】考查的學(xué)科素養(yǎng)是物理觀念：要求考生理解理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律。

【例4】（新高考全國(guó)卷Il?河北?第15題）兩個(gè)內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B,汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱

活塞封閉完全相同的理想氣體，如圖1所示，現(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，若A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙

的質(zhì)量，重新平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能，

圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線（填圖像中曲線標(biāo)號(hào)）表示汽缸B中

氣體分子的速率分布規(guī)律。

各速率區(qū)間的分子數(shù)

占總分了一數(shù)的百分比

【試題情境】本題以現(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙為素材創(chuàng)設(shè)生活問(wèn)題情境。

【考核要求】本題考核要求屬于基礎(chǔ)性、應(yīng)用性。

【必備知識(shí)】本題考查的知識(shí)點(diǎn)為熱力學(xué)第一定律。

【關(guān)鍵能力】（1）理解能力：要求能理解理想氣體的特點(diǎn)分析活塞的受力。

（2）推理論證能力：根據(jù)平衡條件、熱力學(xué)第一定律列出方程進(jìn)行分析與判斷。

（3）模型構(gòu)建能力：根據(jù)題目情境，建立理想氣體模型、汽缸活塞模型。

【學(xué)科素養(yǎng)】考查的學(xué)科素養(yǎng)是科學(xué)思維：要求考生理解理想氣體的特點(diǎn)和熱力學(xué)第一定律。

【答案】（1）.大于⑵.①

【解析】［1］對(duì)活塞分析有

P=整

S

因?yàn)锳中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，故穩(wěn)定后有PA〉乙;所以在達(dá)到平衡過(guò)程中外界對(duì)氣體做功有

WA>WZJ

則根據(jù)

?U=W+Q

因?yàn)闅飧缀突钊际墙^熱的，故有

^UΛ>?UB

即重新平衡后A氣缸內(nèi)的氣體內(nèi)能大于B氣缸內(nèi)的氣體內(nèi)能；

⑵由圖中曲線可知曲線②中分子速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)百分比較大，即曲線②的溫度較高，所以由前面分

析可知B氣缸溫度較低，故曲線①表示氣缸B中氣體分子的速率分布。

【例5】（2022年高考全國(guó)乙卷物理第14題）如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗

細(xì)均勻，A、B兩管的上端封閉，C管上端開(kāi)口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長(zhǎng)度分

別為4=13.5Cm,=32Cm。將水銀從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差〃=5cm。已知外

界大氣壓為Po=75cmHg.求A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差。

【試題情境】本題以玻璃鋼液封氣體為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)問(wèn)題情境。

【考核要求】本題考核要求屬于綜合性、應(yīng)用性。

【必備知識(shí)】本題考查的知識(shí)點(diǎn)為氣體實(shí)驗(yàn)定律。

【關(guān)鍵能力】(1)理解能力：要求能根據(jù)題目情境分析幾何關(guān)系并應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律建立方程求解。

(2)推理論證能力：根據(jù)幾何關(guān)系和氣體實(shí)驗(yàn)定律列出方程進(jìn)行分析與判斷。

(3)模型構(gòu)建能力：根據(jù)題目情境，建立理液柱模型。

【學(xué)科素養(yǎng)】考查的學(xué)科素養(yǎng)是科學(xué)思維：要求考生能準(zhǔn)確分析幾何狀態(tài)及受力特點(diǎn)并能應(yīng)用相關(guān)定律列式推

理。

【答案】M=Icm

【解析】對(duì)8管中的氣體，水銀還未上升產(chǎn)生高度差時(shí)，初態(tài)為壓強(qiáng)PIB=P0,體積為KB=45,末態(tài)壓強(qiáng)為

P2,設(shè)水銀柱離下端同一水平面的高度為為,體積為匕8=“2-飽?，由水銀柱的平衡條件有

PZB=Po+Pgh

8管氣體發(fā)生等溫壓縮，有

P?B^?B=PTNIB

聯(lián)立解得

A2=2cm

對(duì)A管中的氣體，初態(tài)為壓強(qiáng)PS=P0,體積為VM=∕∣S,末態(tài)壓強(qiáng)為P?.,設(shè)水銀柱離下端同一水平面的高

度為九，則氣體體積為匕八=(4-4)s,由水銀柱的平衡條件有

=Pθ+2g（〃+%2—4）

A管氣體發(fā)生等溫壓縮，有

聯(lián)立可得

2"-19g+189=0

解得

Iδo

/%=Icm或4=—$—cm>∕1(舍去)

則兩水銀柱的高度差為

Δ∕?=Zz2-∕ιl=Icm

【例6】(2022年高考全國(guó)甲卷第14題)如圖，一汽缸中由活塞封閉有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣

體分為A、B兩部分；初始時(shí)，A、B的體積均為匕壓強(qiáng)均等于大氣壓po,隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置,

當(dāng)隔板兩邊壓強(qiáng)差超過(guò)0.5PO時(shí)隔板就會(huì)滑動(dòng)，否則隔板停止運(yùn)動(dòng)。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動(dòng)活塞,

使B的體積減小為一。

2

(i)求A的體積和B的壓強(qiáng)；

(ii)再使活塞向左緩慢回到初始位置，求此時(shí)A的體積和B的壓強(qiáng)。

活塞隔板

【試題情境】本題以汽缸活塞封閉有一定量的理想氣體為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)問(wèn)題情境。

【考核要求】本題考核要求屬于綜合性、應(yīng)用性。

【必備知識(shí)】本題考查的知識(shí)點(diǎn)為氣體實(shí)驗(yàn)定律.

【關(guān)鍵能力】(1)理解能力：要求能根據(jù)題目情境分析活塞的受力并應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律建立方程求解。

(2)推理論證能力：根據(jù)平衡條件和氣體實(shí)驗(yàn)定律列出方程進(jìn)行分析與判斷。

(3)模型構(gòu)建能力：根據(jù)題目情境，建立汽缸活塞模型、等溫變化模型。

【學(xué)科素養(yǎng)】考查的學(xué)科素養(yǎng)是科學(xué)思維：要求考生能準(zhǔn)確分析幾何狀態(tài)及受力特點(diǎn)并能應(yīng)用相關(guān)定律列式推

理。

.3+√5

【答案】⑴(ii)V?'=(√5-1)V,

VA=OAV,pB=Ip0-PB=-—Po

4

【解析】（i）對(duì)B氣體分析，等溫變化，根據(jù)波意耳定律有

POV=PqV

解得

PB=2Po

對(duì)A氣體分析，根據(jù)波意耳定律有

POV=PA匕

PA=PB+°5Po

聯(lián)立解得

V4=0.4V

3

（ii）再使活塞向左緩慢回到初始位置，假設(shè)隔板不動(dòng)，則A的體積為3V,由波意耳定律可得

2

3

p0v=p'×-v0

則A此情況下的壓強(qiáng)為

5

P=-Po<Pβ-°?Po

則隔板一定會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，設(shè)穩(wěn)定后氣體A的體積為匕'、壓強(qiáng)為P；,氣體B的體積為匕'、壓強(qiáng)為％'，根據(jù)

等溫變化有

A/=。；匕'，POV=P

匕'+%=2V,PA=PB-0?5p0

聯(lián)立解得

2>-y∕5,Λ.φ×3+>∕5

PB=-^-PO（占去），PB=—^―Po

V4'=（√5-1）V

【例7】（新高考全國(guó)卷Il?湖南?第16題）小贊同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電子天平測(cè)量環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖

所示。導(dǎo)熱汽缸開(kāi)口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量叫=600g、截面積S=20cπ√的活塞封閉一定質(zhì)量的理想

氣體，活塞與汽缸壁間無(wú)摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點(diǎn)A上，左端用不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩豎直懸掛活塞，右

端用相同細(xì)繩豎直懸掛一個(gè)質(zhì)量嗎=1200g的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上?當(dāng)電子天平示數(shù)為600?0g

時(shí)，測(cè)得環(huán)境溫度(=300K.設(shè)外界大氣壓強(qiáng)PO=LoXlo5pa,重力加速度g=i()m/s?。

(1)當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時(shí)，環(huán)境溫度72為多少？

(2)該裝置可測(cè)量的最高環(huán)境溫度北”為多少？

［試題情境］本題以電子天平測(cè)量環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)裝置為素材創(chuàng)設(shè)生活問(wèn)題情境。

【考核要求】本題考核要求屬于綜合性、應(yīng)用性。

【必備知識(shí)】本題考查的知識(shí)點(diǎn)為氣體實(shí)驗(yàn)定律。

【關(guān)鍵能力】(1)理解能力：要求能根據(jù)題目情境分析活塞的受力并應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律建立方程求解。

(2)推理論證能力：根據(jù)平衡條件和氣體實(shí)驗(yàn)定律列出方程進(jìn)行分析與判斷。

(3)模型構(gòu)建能力：根據(jù)題目情境，建立汽缸活塞模型、等容變化模型。

【學(xué)科素養(yǎng)】考查的學(xué)科素養(yǎng)是科學(xué)思維：要求考生能準(zhǔn)確分析題意建構(gòu)汽缸活塞模型。

【答案】(1)297K；(2)309K

【解析】(1)由電子天平示數(shù)為600.0g時(shí)，則細(xì)繩對(duì)鐵塊拉力為

^mg=(ni2-m示)g=mlg

又：鐵塊和活塞對(duì)細(xì)繩的拉力相等，則氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)

Pl=PO①

當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時(shí)，設(shè)此時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為小，對(duì)犯受力分析有

(m2-400g-町)g=(〃o-P2)S②

由題意可知，氣缸內(nèi)氣體體積不變，則壓強(qiáng)與溫度成正比：

半號(hào)③

聯(lián)立①②③式解得

T2=297K

(2)環(huán)境溫度越高，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)越大，活塞對(duì)細(xì)繩的拉力越小，則電子秤示數(shù)越大，由于細(xì)繩對(duì)鐵塊的拉

力最大為0,即電子天平的示數(shù)恰好為120Og時(shí)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的環(huán)境溫度為裝置可以測(cè)量最高環(huán)境溫度。設(shè)此時(shí)

氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為P3,對(duì)犯受力分析有

(P3-Po)S="2∣g④

又由氣缸內(nèi)氣體體積不變，則壓強(qiáng)與溫度成正比

PjPb,二

~~一5

1max

聯(lián)立①④⑤式解得

心=309K

【題后總結(jié)】

1.分子動(dòng)理論：分子直徑的數(shù)量級(jí)是1010m；分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；分子間存在著相互作用的引力

和斥力.

2.氣體實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程

(1)等溫變化：PV=C或PlVl=P2及

(2)等容變化：牛=C或卷噬.

(3)等壓變化：芋=C或卷=占.

(4)理想氣體狀態(tài)方程：竿=C或嘴=需.

3.熱力學(xué)定律

(1)熱力學(xué)第一定律：ΔU=Q+W.

(2)熱力學(xué)第二定律：自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性.

4.牢記以下幾個(gè)結(jié)論

(1)熱量不能自發(fā)地由低溫物體傳遞給高溫物體.

(2)氣體壓強(qiáng)是由氣體分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的，壓強(qiáng)大小與分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度和分子密集程度有關(guān).

(3)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān).

(4)溫度變化意味著物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能隨之變化，并非物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都隨之發(fā)生同樣的變化.

二.講核心問(wèn)題-…提煉主干必備知識(shí)

核心問(wèn)題一分子動(dòng)理論固體和液體

1.估算問(wèn)題

IT!V

（1）分子總數(shù)：N=MVA=需NA=歹舄VA.

特別提醒：對(duì)氣體而言，W=/等于一個(gè)氣體分子的體積，而是表示一個(gè)氣體分子占據(jù)的空間.

⑵兩種分子模型：①球體模型：V=%R3=/3為球體直徑）；②立方體模型：V=".

2.分子熱運(yùn)動(dòng)：分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，溫度越高，分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，即平均速率越大，但某

個(gè)分子的瞬時(shí)速率不一定大.

3.分子間作用力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系（如圖）

甲乙

4.氣體壓強(qiáng)

5.晶體與非晶體

分類晶體

比屋、非晶體

單晶體多晶體

外形規(guī)則不規(guī)則

物理性質(zhì)各向異性各向同性

熔點(diǎn)確定不確定

原子排列有規(guī)則，但多晶體每個(gè)晶體間的排列無(wú)規(guī)則無(wú)規(guī)則

聯(lián)系晶體與非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化

[例1]（2022?江蘇泰州市5月第二次模擬）水的密度P=LOxlO3kg∕m?摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2

l

kg∕mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6?02X1023moΓ,一滴露水的體積大約是9?0xl（）-8cm3,它含有

個(gè)水分子，如果一只極小的蟲子來(lái)喝水，每分鐘喝進(jìn)9.0×lO7個(gè)水分子時(shí)，喝進(jìn)水的

質(zhì)量是kgo（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

【答案】3.0×10l52.7×10~l8

【解析】己知水的摩爾質(zhì)量為M=I.8x10-2kg

水的摩爾體積為VMq

一個(gè)水分子的體積為3而

一滴露水含有水分子的個(gè)數(shù)N=J=3.0x1015個(gè)

Vo

小蟲喝進(jìn)水的物質(zhì)的量為n=^Nr

/VA

喝進(jìn)水的質(zhì)量為∕n=∕∕M=2.7×10i8kgo

【技巧方法歸納總結(jié)】

(1)微觀量的估算應(yīng)利用阿伏加德羅常數(shù)的橋梁作用，依據(jù)分子數(shù)N與摩爾數(shù)〃之間的關(guān)系N=

"?NN,并結(jié)合密度公式進(jìn)行分析計(jì)算.

(2)注意建立正方體分子模型或球體分子模型.

(3)對(duì)液體、固體物質(zhì)可忽略分子之間的間隙；對(duì)氣體物質(zhì)，分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子的大小，

氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)的比值不等于氣體分子的體積，僅表示一個(gè)氣體分子平均占據(jù)

的空間大小.

【例2](多選)[2022?天津市東麗區(qū)等級(jí)考試模擬(二)]下列說(shuō)法正確的是()

A.空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果

B.晶體在熔化過(guò)程中吸收熱量，但溫度不變，內(nèi)能不變

C.杯中的茶水慢慢冷卻，該過(guò)程中所有的水分子的運(yùn)動(dòng)速率都減小了

D.液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)

【答案】AD

【解析】空氣的小雨滴呈球形是水的表面張力，使雨滴表面有收縮的趨勢(shì)的結(jié)果，故A正確；

晶體熔化過(guò)程中吸熱，內(nèi)能增加，故B錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋速率的分布規(guī)律，當(dāng)溫度降低時(shí)，大

部分的水分子的速率減小，但個(gè)別水分子的速率可能增加，故C錯(cuò)誤；彩色液晶顯示器利用了液

晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)，故D正確。

【技巧方法歸納總結(jié)】

分析液體現(xiàn)象注意四點(diǎn)

(1)液體表面層分子間距較大，表現(xiàn)為引力，其作用效果使表面積盡量收縮；

(2)沸騰發(fā)生在液體內(nèi)部和表面，蒸發(fā)只發(fā)生在液體表面；

(3)未飽和汽壓及飽和汽壓與大氣壓無(wú)關(guān)，與體積無(wú)關(guān)；

(4)人們感覺(jué)到的濕度是相對(duì)濕度而非絕對(duì)濕度.

【例3】(2022?山東泰安模擬)甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)0,只在兩分子間的作用力作用下，乙分子沿X軸方向運(yùn)

動(dòng)，兩分子間的分子勢(shì)能Ep與兩分子間距離X軸的變化關(guān)系如圖所示，設(shè)乙分子在移動(dòng)過(guò)程中所具有的總能量

為零，則下列說(shuō)法正確的是)

A.乙分子在尸點(diǎn)時(shí)加速度為零

B.乙分子在。點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小

C.乙分子在。點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)

D.乙分子在尸點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

E.乙分子在P點(diǎn)時(shí)，分子間引力和斥力相等

【答案】ADE

【解析】由題圖可知，乙分子在尸點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小，此時(shí)乙分子受力平衡，甲、乙兩分子間引力和斥力相

等，乙分子所受合力為零，加速度為零，選項(xiàng)A、E正確；乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，大于乙分子在P點(diǎn)

時(shí)的分子勢(shì)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；乙分子在Q點(diǎn)時(shí)與甲分子間的距離小于平衡距離，分子引力小于分子斥力，合力

表現(xiàn)為斥力，所以乙分子在。點(diǎn)合力不為零，不處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；乙分子在P點(diǎn)時(shí)，其分子勢(shì)能最

小，由能量守恒可知此時(shí)乙分子動(dòng)能最大，選項(xiàng)D正確.

【技巧方法歸納總結(jié)】

分子力及分子勢(shì)能比較

分子力F分子勢(shì)能EP

Λ斥力

圖象

J/引力

隨分子f）尸隨r增大而減小，表現(xiàn)為斥力r增大，尸做正功，EP減小

間距離

r>rr增大，尸先增大后減小，表現(xiàn)為引力，?增大，F(xiàn)做負(fù)功，EP增大

的變化0

r—ro尸引=/斥，F(xiàn)=OEP最小，但不為零

情況

EP=O

r>10r0引力和斥力都很微弱，F(xiàn)=O

【變式訓(xùn)練1】（2022.山東濟(jì)南市一模）根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.布朗運(yùn)動(dòng)就是熱運(yùn)動(dòng)

B.只有液體和氣體才能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象

C.太空飛船中水滴呈球形，是液體表面張力作用的結(jié)果

D.分子間相互作用的引力和斥力的合力一定隨分子間的距離增大而減小

【答案】C

【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是微粒在液體或氣體中的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，間接反映了液體分子或氣體分子在永不停息地做無(wú)

規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它不是微粒的熱運(yùn)動(dòng)，也不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,

B錯(cuò)誤；太空飛船中的水滴處于完全失重狀態(tài)，在表面張力作用下收縮為球形，C正確；當(dāng)∕<ro時(shí)，分子間相

互作用的引力和斥力的合力隨分子間距離的增大而減小，當(dāng)時(shí)，分子間相互作用的引力和斥力的合力隨分

子間距離的增大而先增大后減小，D錯(cuò)誤.

【變式訓(xùn)練2】（多選）已知阿伏加德羅常數(shù)為‰（moΓ'）,某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M（kg∕mol）,該物質(zhì)

的密度為Mkg∕m3）,則下列敘述中正確的是（）

A.lkg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是PNA

B.lkg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是力VA

C.該物質(zhì)1個(gè)分子的質(zhì)量是長(zhǎng)

D.該物質(zhì)1個(gè)分子占有的空間是為

PNZ

【答案】BD

【解析】Ikg該物質(zhì)的物質(zhì)的量為S所含分子數(shù)目為〃=NA]=%故A錯(cuò)誤，B正確；每個(gè)

分子的質(zhì)量為，如=I=普?，故C錯(cuò)誤；每個(gè)分子所占空間為論=%，故D正確。

nNAPNX

【變式訓(xùn)練3]（多選）分子力R分子勢(shì)能EP與分子間距離「的關(guān)系圖線如圖2甲、乙兩條曲線

所示（取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能EP=0）。下列說(shuō)法正確的是（）

A.乙圖線為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線

B.當(dāng)r=ro時(shí)，分子勢(shì)能為零

C.隨著分子間距離的增大，分子力先減小后一直增大

D.分子間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小，但斥力減小得更快

【答案】AD

【解析】在r=ro時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不為零，此時(shí)分子力為零，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

分子間距離從「V”開(kāi)始增大，分子間作用力先減小后反向增大，最后又一直減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；分

子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力變

化得快，D項(xiàng)正確。

核心問(wèn)題二氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體狀態(tài)方程問(wèn)題

1.壓強(qiáng)的計(jì)算

(1)被活塞、汽缸封閉的氣體，通常分析活塞或汽缸的受力，應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律求解，壓強(qiáng)單位為Pa.

(2)水銀柱密封的氣體，應(yīng)用P=加+/"或P=PO—p/,計(jì)算壓強(qiáng)，壓強(qiáng)p的單位為CmHg或mmHg.

2.合理選取氣體變化所遵循的規(guī)律列方程

(1)若氣體質(zhì)量一定，p、V、T中有一個(gè)量不發(fā)生變化，則選用對(duì)應(yīng)的氣體實(shí)驗(yàn)定律列方程求解.

(2)若氣體質(zhì)量一定，p、V、T均發(fā)生變化，則選用理想氣體狀態(tài)方程列式求解.

3.關(guān)聯(lián)氣體問(wèn)題

解決由活塞、液柱相聯(lián)系的兩部分氣體問(wèn)題時(shí)，根據(jù)兩部分氣體壓強(qiáng)、體積的關(guān)系，列出關(guān)聯(lián)關(guān)系式，再結(jié)合

氣體實(shí)驗(yàn)定律或理想氣體狀態(tài)方程求解.

【例3】(2022?安徽合肥模擬)如圖所示，上端開(kāi)口的光滑圓形汽缸豎直放置，截面面積為20cm?的活塞將一定

質(zhì)量的氣體封閉在汽缸內(nèi).在汽缸內(nèi)距缸底一定距離處設(shè)有卡環(huán)小〃，使活塞只能向上滑動(dòng)，開(kāi)始時(shí)活塞擱在

〃、?±,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)PO=I.Ox105pa,溫度為27℃,現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度緩慢升

B高為57°C時(shí)，活塞恰好要離開(kāi)a、b,重力加速度大小g取IOm/S2,求活塞的質(zhì)量.

【答案】2kg

【解析】活塞剛要離開(kāi)。、6時(shí)，對(duì)活塞有p2S=p0S+wg

解得P2=Pθ十號(hào)

氣體的狀態(tài)參量為Ti=300K,Pl=LoXlo5Pa,乃=330K

因?yàn)閃所以根據(jù)查理定律有常發(fā)

代入數(shù)據(jù)解得用=2kg

【例4】如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S、質(zhì)量為m的筒狀小瓶，底朝上漂浮在某液體中。平衡時(shí)，瓶?jī)?nèi)空氣

柱長(zhǎng)為0.2",瓶?jī)?nèi)、外液面高度差為0.10L；再在瓶底放上一質(zhì)量為/n的物塊，平衡時(shí)，瓶底恰好和液面相平。

已知重力加速度為g,系統(tǒng)溫度不變，瓶壁和瓶底厚度可忽略。求：

（1）液體密度P；

（2）大氣壓強(qiáng)po。

【答案】⑴嘿⑵誓

【解析】（1）初態(tài)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為p↑=po+OΛLpg

瓶處于平衡狀態(tài)時(shí)，有PlS=POS+mg

聯(lián)立解得液體密度0=嘿。

（2）初態(tài)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)0=處+管

由題意知瓶?jī)?nèi)氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)↑=0.2?L

末態(tài)，設(shè)瓶?jī)?nèi)氣柱長(zhǎng)度為上,瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為p2

瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)P2=Pθ+pgI?2

瓶和物塊整體處于平衡狀態(tài)，有p2S=poS+2mg

聯(lián)立解得L2=0.2L

瓶?jī)?nèi)氣體做等溫變化，由玻意耳定律〃/Ι5=〃2425

聯(lián)立解得Po=饕。

【方法技巧歸納總結(jié)】

利用氣體實(shí)驗(yàn)定律解決問(wèn)題的基本思路

逢對(duì)蒙Aq根據(jù)題意,選出所研究的某一部分一定質(zhì)量的氣體

分別找出這部分氣體狀態(tài)發(fā)生變化前后的P、KT

數(shù)值或表達(dá)式，壓強(qiáng)的確定是關(guān)鍵____________

Gl9?>η認(rèn)清變化過(guò)程，正確選用物理規(guī)律____________

⑨??>η選擇實(shí)驗(yàn)定律列式求解,有時(shí)要討論結(jié)果的合理性

【變式訓(xùn)練1]（2022?廣東韶關(guān)市一模）如圖所示，在一圓形豎直管道內(nèi)封閉有理想氣體，用一固定絕熱活塞K

和質(zhì)量為，〃的可自由移動(dòng)的絕熱活塞A將管內(nèi)氣體分割成體積相等的兩部分.溫度都為n=300K,上部分氣

體壓強(qiáng)為Po=LoXl05pa,活塞A有等=2x104Pa（S為活塞橫截面積）.現(xiàn)保持下部分氣體溫度不變，只對(duì)上部

?

分氣體緩慢加熱，當(dāng)活塞A移動(dòng)到最低點(diǎn)8時(shí)（不計(jì)摩擦）.求:

KlA

B

(1)下部分氣體的壓強(qiáng)；

(2)上部分氣體的溫度.

【答案】⑴2.4xl05pa(2)1080K

【解析】(1)對(duì)下部分氣體，做等溫變化，初狀態(tài)壓強(qiáng)為：p∣=po+等

?

體積為：Vi=Vo

末狀態(tài)：壓強(qiáng)為P2,體積為：v2=∣?

根據(jù)玻意耳定律有：pWι=p2V2

5

代入數(shù)據(jù)解得：p2=2.4×IOPa

(2)對(duì)上部分氣體，當(dāng)活塞A移動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)活塞A受力分析可得出兩部分氣體的壓強(qiáng)p2'=p2

初狀態(tài)：壓強(qiáng)為po,溫度為To,體積為網(wǎng)

」3

末狀態(tài)：壓強(qiáng)為P2’，溫度為72'，體積為匕'=5Vo

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有：噌=曙

1012

代入數(shù)據(jù)解得：Ty=3.6Tb=I080K.

【變式訓(xùn)練2】.(2022?陜西寶雞市高三二模)如圖所示，固定于地面的絕熱汽缸4與導(dǎo)熱汽缸B中各封閉著一

定質(zhì)量的理想氣體，絕熱活塞與兩汽缸間均無(wú)摩擦，且由剛性桿連接.開(kāi)始時(shí)兩汽缸中氣體體積均為?=2.0×10

-3∏Λ溫度均為7λ=300K,壓強(qiáng)均為Po=LOXlo5Pa,兩汽缸橫截面積相等.緩慢加熱A中氣體，停止加熱達(dá)

到穩(wěn)定后，8中氣體體積0=1.6x10-3rn3,設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變.求：

二IA=IlB

(1)穩(wěn)定后汽缸B中氣體的壓強(qiáng)；

(2)穩(wěn)定后汽缸A中氣體的溫度.

【答案】(1)1.25x105Pa(2)45OK

【解析】(1)對(duì)汽缸8中氣體，初狀態(tài)

Po=I.OxlO5Pa

?>=2.0×10'3m3

3i

末狀態(tài)Vfl=1.6×10^m

由玻意耳定律得POVO=PBVB

解得PB=I.25xl(PPa

(2)設(shè)汽缸A中氣體的體積為匕，膨脹后A、B壓強(qiáng)相等，有

PA=/%=∣.25xl(PPa

33

?ι=2Vo-Vβ=2.4×lOm

對(duì)汽缸A中氣體，由理想氣體狀態(tài)方程得

T?~TA

解得7λ=450K.

核心問(wèn)題三氣體狀態(tài)變化的圖象問(wèn)題

類別特點(diǎn)舉例

P

PV=CT(其中C為恒量)，即PV之積越大的等溫線2

P-Vv4r?

溫度越高，線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)

OV

T2>T,

一PΓZ

1

斜率即斜率越大，溫度越高

P-Vp=CΓp,k=CT,“/JI?____

O±

τ2>τxV

P

CC

P=yT,斜率左=,，即斜率越大，體積越小

P-T?J-]r

OT

V2<Vl

~JΓ/Pz

CC

V-TV=^T,斜率上=",即斜率越大，壓強(qiáng)越小

//:一τ

O

P2<PI

【例4】(2022?廣西桂林市秀峰區(qū)第一次聯(lián)合調(diào)研)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的狀態(tài)變化，問(wèn):

(1)已知從A到8的過(guò)程中，氣體的內(nèi)能減少了300J,則從A到8氣體吸收或放出的熱量是多少；

(2)試判斷氣體在狀態(tài)8、C的溫度是否相同。如果知道氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度7b=300K,則氣體在狀態(tài)A時(shí)

的溫度為多少。

【答案】⑴放出熱量120OJ（2）1200K

【解析】⑴從A至IJ8,氣體的體積減小，外界對(duì)氣體做功，有W=PZW=I5x∣04χ（8—2）xl0^^3j=900J

根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=W+Q

Q=AU-W=-I200J,

即氣體放出熱量1200J。

（2）由題圖可知pnVβ=pcVc,

故TB=TC

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有嗜=啜

IAIC

代入題圖中數(shù)據(jù)可得〃=1200Ko

【變式訓(xùn)練】.（多選）（2022?遼寧葫蘆島市第一次模擬）回?zé)崾街评錂C(jī)是一種深低溫設(shè)備，制冷極限約50K。某臺(tái)

回?zé)崾街评錂C(jī)工作時(shí)，一定量的氨氣（可視為理想氣體）緩慢經(jīng)歷如圖1所示的四個(gè)過(guò)程，已知狀態(tài)A和B的溫

度均為27C,狀態(tài)C和。的溫度均為一133°C,下列判斷正確的是（）

A.氣體由狀態(tài)A到B過(guò)程，溫度先升高后降低

B.氣體由狀態(tài)B到C過(guò)程，內(nèi)能保持不變

C.氣體由狀態(tài)C到D過(guò)程，分子間的平均間距減小

D.氣體由狀態(tài)C到D過(guò)程，氣體對(duì)外做功

【答案】AD

【解析】狀態(tài)A和B的溫度相等，根據(jù)半=C,經(jīng)過(guò)A、8的等溫線應(yīng)是過(guò)小3的雙曲線的一部分，沿直線

由A到8,PV先增大后減小，所以溫度先升高后降低，故A正確；氣體由狀態(tài)8到C過(guò)程，體積不變，根據(jù)

*C,壓強(qiáng)減小，溫度降低，內(nèi)能減小，故B錯(cuò)誤；氣體由狀態(tài)C到。過(guò)程，體積增大，分子間的平均間距

增大，氣體對(duì)外做功，D正確，故C錯(cuò)誤。

核心問(wèn)題四熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律相結(jié)合問(wèn)題

1.理想氣體相關(guān)三量W、Q的分析思路

(1)內(nèi)能變化量AU

①由氣體溫度變化分析AU.溫度升高，內(nèi)能增加，XU溫度降低，內(nèi)能減少，Δ(7<0.

②由公式AU=W+。分析內(nèi)能變化.

(2)做功情況W

由體積變化分析氣體做功情況.體積膨脹，氣體對(duì)外界做功，卬<0;體積被壓縮，外界對(duì)氣體做功，/0.

(3)氣體吸、放熱。

一般由公式Q=AU—卬分析氣體的吸、放熱情況，Q>0,吸熱；Q<0,放熱.

2.對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解：熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，也可以從單一熱源吸收熱量全部轉(zhuǎn)化為功,

但會(huì)產(chǎn)生其他影響.

【例5】(2022?河北保定模擬)一定質(zhì)量的理想氣體，其內(nèi)能跟溫度成正比.在初始狀態(tài)A時(shí)，體積為M,壓強(qiáng)

為po,溫度為To,已知此時(shí)其內(nèi)能為Uo?該理想氣體從狀態(tài)4經(jīng)由一系列變化，最終還回到原來(lái)狀態(tài)A,其變

化過(guò)程的P-T圖線如圖所示，其中CA延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，BA在同一豎直線上.求：

(1)狀態(tài)B的體積；

(2)狀態(tài)C的體積；

(3)從狀態(tài)B經(jīng)由狀態(tài)C,最終回到狀態(tài)A的過(guò)程中，氣體與外界交換的熱量是多少？

【答案】(1)?⑵%(3)氣體吸收熱量2pWo

【解析】(1)由題圖可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)8為等溫變化過(guò)程，狀態(tài)8時(shí)氣體壓強(qiáng)為pi=3外，設(shè)體積為w，由

玻意耳定律得P(M)=PwI,解得■=?.

(2)由題圖可知，從狀態(tài)8到狀態(tài)C為等壓變化過(guò)程，狀態(tài)C時(shí)氣體溫度為7?=3n,設(shè)體積為上,由蓋一呂薩

克定律得治=自解得V?=?).

(3)由狀態(tài)8經(jīng)狀態(tài)C回到狀態(tài)A,外界對(duì)氣體做的總功為W,從狀態(tài)B到狀態(tài)C,設(shè)外界對(duì)氣體做功為??c,

WBC=P2(VI-V2)-聯(lián)立解得WHC=-2poM>;

從狀態(tài)C回到狀態(tài)A,由圖線知為等容過(guò)程，外界對(duì)氣體不做功，所以W=WBC=-2P(M)；從狀態(tài)B經(jīng)狀態(tài)C

回到狀態(tài)4,內(nèi)能增加量為U=0,氣體從外界吸收的熱量為。，內(nèi)能增加量為U,由熱力學(xué)第一定律得U=Q

+W,解得。=2p0?),即氣體從外界吸收熱量2po%.

【方法技巧】解決熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律綜合問(wèn)題的思路

【變式訓(xùn)練】.內(nèi)壁光滑的汽缸通過(guò)活塞封閉有壓強(qiáng)為L(zhǎng)OXlO5Pa、溫度為27℃的氣體，初始活塞到汽缸底部距

離為50cm,現(xiàn)對(duì)汽缸加熱，氣體膨脹而活塞右移.已知汽缸橫截面積為200cmz,總長(zhǎng)為IOOCm,大氣壓強(qiáng)為

1.0×lO5Pa.

HIl

(1)計(jì)算當(dāng)溫度升高到927C時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)：

(2)若在此過(guò)程中封閉氣體共吸收了800J的熱量，試計(jì)算氣體增加的內(nèi)能.

【答案】：(l)2.0×105Pa(2)-200J

【解析】：(1)由題意可知，在活塞移動(dòng)到汽缸口的過(guò)程中，氣體發(fā)生的是等壓變化.設(shè)活塞的橫截面積為S,

活塞未移動(dòng)時(shí)封閉氣體的溫度為力，當(dāng)活塞恰好移動(dòng)到汽缸口時(shí)，封閉氣體的溫度為石，則由蓋一呂薩克定律

0.5xS_lXS

可知:-7Γ=T'又Ti=300K

解得：72=600K,即327℃,因?yàn)?27°C<927℃,所以氣體接著發(fā)生等容變化，設(shè)當(dāng)氣體溫度達(dá)到927℃時(shí),

LoXlosPa________P

封閉氣體的壓強(qiáng)為p,由查理定律可以得到:~2=927+273K,

代入數(shù)據(jù)整理可以得到：p=2.0xl05pa.

(2)由題意可知，氣體膨脹過(guò)程中活塞移動(dòng)的距離?x=lm-0.5m=0.5m,故大氣壓力對(duì)封閉氣體所做的功為W

=-p0S?Λ?,代入數(shù)據(jù)解得：W=-IOOOJ,由熱力學(xué)第一定律AU=W+Q

得到：?U=-?000J+800J=-200J.

三.講科學(xué)思維

科學(xué)思維一封閉氣體多過(guò)程問(wèn)題的處理

【例6】.(2022?河南南陽(yáng)一中模擬)如圖所示，兩個(gè)壁厚可忽略的導(dǎo)熱良好的圓柱形金屬筒A和B套在一起，底

部到頂部的高度為20cm,兩者橫截面積相等，光滑接觸且不漏氣.將A系于天花板上，用手托住B,使它們

內(nèi)部密封的氣體強(qiáng)與外界大氣壓相同，均為L(zhǎng)IXIO5