高考物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：熱力學(xué)定律與氣體圖像

熱力學(xué)定律與氣體圖像的綜合專(zhuān)題

一、知識(shí)梳理

（1）根據(jù)氣體圖像的特點(diǎn)判斷氣體的溫度、體積的變化情況，從而判斷氣體

與外界的吸、放熱關(guān)系及做功關(guān)系。

（2）在p-V圖像中，圖線與V軸圍成的面積表示氣體對(duì)外界或外界對(duì)氣體做

的功。

（3）結(jié)合熱力學(xué)第一定律判斷有關(guān)問(wèn)題。

選用規(guī)律_氣體的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)

列方程求解I方程、熱力學(xué)第一定律

、練習(xí)題

1.（2021?全國(guó)乙卷）（多選）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體

從狀態(tài)a（p、V、T）經(jīng)熱力學(xué)過(guò)程ab.bc,ca后又回到狀態(tài)a。

000

對(duì)于ab、bc、ca三個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）

Aab過(guò)程中，氣體始終吸熱

B.ca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.be過(guò)程中，氣體的溫度先降低后升高

E.be過(guò)程中，氣體的溫度先升高后降低

2.一定量的理想氣體的壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的變化圖像如圖

所示。下列說(shuō)法正確的是（）

AA-B的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增加

B.A-B的過(guò)程中，氣體從外界吸收的熱量等于其內(nèi)能的增

加量

C.B-C的過(guò)程中，氣體體積增大，對(duì)外做功

D.B-C的過(guò)程中，氣體對(duì)外界放熱，內(nèi)能減小

3.（多選）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b、c到狀態(tài)d,

其體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系如圖所示，Qa、d三點(diǎn)在同一

直線上，ab和cd平行于橫

軸，be平行于縱軸，下列說(shuō)法正確的是（）

A由狀態(tài)a變到狀態(tài)b的過(guò)程中，氣體吸收熱量，每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都

會(huì)增大

B.從狀態(tài)b到狀態(tài)c,氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小

C.從狀態(tài)a到狀態(tài)d,氣體內(nèi)能增加

D.從狀態(tài)c到狀態(tài)d,氣體密度不變

4、如圖所示，導(dǎo)熱的汽缸開(kāi)口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量

的理想氣體，活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣，活塞下掛一個(gè)沙桶，沙桶31|

裝滿沙子時(shí)，活塞恰好靜止，現(xiàn)將沙桶底部鉆一個(gè)小洞，讓沙子慢慢漏1。汽

缸外部溫度恒定不變，則（）

A缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小，內(nèi)能減小

B.缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小

C.缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能不變

D.外界對(duì)氣體做功，缸內(nèi)的氣體內(nèi)能增加

5.水槍是孩子們喜愛(ài)的玩具，常見(jiàn)的氣壓式水槍儲(chǔ)水罐示

意如圖。從儲(chǔ)水罐充氣口充入氣體，達(dá)到一定壓強(qiáng)后，關(guān)閉充

氣口。扣動(dòng)扳機(jī)將閥門(mén)丁開(kāi)，水即從槍口噴出。若在水不斷

噴出的過(guò)程中，罐內(nèi)氣體溫度始終保持不變，則氣體（）

A壓強(qiáng)變大B.對(duì)外界做功

C.對(duì)外界放熱D,分子平均動(dòng)能變大

6.如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)憚涪我

充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔黑真空彳?

板抽開(kāi)，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將

氣體壓回到原來(lái)的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說(shuō)法不正確的是（）

A氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同

B.氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大

C.在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

D.氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功

7.（2021?山東等級(jí)考）如圖所示，密封的礦泉水瓶中，距瓶口越近

水的溫度越高。一開(kāi)口向下、導(dǎo)熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中，小瓶中工

封閉一段空氣。擠壓礦泉水瓶，小瓶下沉到底部；松開(kāi)后，小瓶緩慢上

浮。上浮過(guò)程中，小瓶?jī)?nèi)氣體（）

A內(nèi)能減少

B.對(duì)外界做正功

C.增加的內(nèi)能大于吸收的熱量

D.增加的內(nèi)能等于吸收的熱量

8、一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,該過(guò)程氣

體的壓強(qiáng)P與體積V的關(guān)系如圖所示，則從A到B的過(guò)程（）

A氣體的溫度降低OV,3V.V

B.氣體的內(nèi)能減小

C.外界對(duì)氣體做功

D.氣體從外界吸收熱量

9.（多選）如圖所示是某噴水壺示意圖。未噴水時(shí)閥門(mén)K

閉合，壓下壓桿A可向瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)氣室充氣。多次充氣后按下按

柄B打開(kāi)閥門(mén)K水會(huì)自動(dòng)經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴噴出。儲(chǔ)氣室內(nèi)氣

體可視為理想氣體，充氣和噴水過(guò)程溫度保持不變，則（）

A充氣過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體的內(nèi)能增大

B.充氣過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能減小

C.噴水過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小

D.噴水過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體放熱

10.（多選）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)等n?d

容變化過(guò)程①、等壓變化過(guò)程②、等容變化過(guò)程③、等壓變化過(guò)IF，

程④，再回到狀態(tài)a。已知狀態(tài)a與狀態(tài)c氣體的溫度相同，則在。

a、b、c、d四個(gè)狀態(tài)及①、②、③、④四個(gè)過(guò)程中（）

A狀態(tài)d氣體分子的平均動(dòng)能最大

B.過(guò)程②中氣體要向外界放出熱量

C.過(guò)程③中氣體要從外界吸收熱量

D.過(guò)程④中外界對(duì)氣體做的功大于過(guò)程②中氣體對(duì)外界做的功

n.（多選）一定量的理想氣體從狀態(tài)A開(kāi)始，經(jīng)狀態(tài)B、C回

到狀態(tài)A其壓強(qiáng)一溫度圖像（p-T圖像）如圖所示。下列說(shuō)法正

確的是（）

A從A到B過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

B.從B到C過(guò)程中，氣體對(duì)外放熱

C.從B到C過(guò)程中，氣體的體積增大

D.從C到A過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

12、如圖甲所示，一圓柱形絕熱汽缸開(kāi)口向上豎直放置，通過(guò)絕熱活塞將

一定質(zhì)量的理想氣體密封在汽缸內(nèi)，活塞質(zhì)量m=lkg、橫截面積S=5X10THI,

原來(lái)活塞處于A位置?，F(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體，直到活塞緩慢到達(dá)新的位

置B,在此過(guò)程中，缸內(nèi)氣體的WT圖像如圖乙所示，已知大氣壓強(qiáng)p=1.0X

0

10sPa,忽略活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度g取：（Om/S2。

y，工V/（X10*m>）

,U°L3.0<5T/CXIO*K）

甲乙

（1）求缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞到達(dá)位置B時(shí)缸內(nèi)氣體的體積；

⑵若缸內(nèi)氣體原來(lái)的內(nèi)能9=72J,且氣體內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，求

缸內(nèi)氣體變化過(guò)程中從電熱絲吸收的總熱量。

13.（2021?廣東高考）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”）。

14.如圖所示，密閉導(dǎo)熱容器AB的體積均為V,AB

0

浸在盛水容器中，達(dá)到熱平衡后，A中壓強(qiáng)為p,溫度為T(mén),B

00

內(nèi)為真空，將A中的氣體視為理想氣體。打開(kāi)活栓C,A中部分氣體進(jìn)入B。

(1)若再次達(dá)到平衡時(shí)，水溫未發(fā)生變化，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)；

(2)若密閉氣體的內(nèi)能與溫度的關(guān)系為ALUkCT—T)(k為大于0的已知常

21

量，T、T分別為氣體始末狀態(tài)的溫度)，在⑴所述狀態(tài)的基礎(chǔ)上，將水溫升至

12

1.2T,重新達(dá)到平衡時(shí)，求氣體的壓強(qiáng)及所吸收的熱量。

0

15.某民航客機(jī)在一萬(wàn)米左右高空飛行時(shí)，需利用空氣壓縮機(jī)來(lái)保持機(jī)艙

內(nèi)外氣體壓強(qiáng)之比為4：1。機(jī)艙內(nèi)有一導(dǎo)熱汽缸，活塞質(zhì)量m=2kg、橫截面

積S=10cm2,活塞與汽缸壁之間密封良好且無(wú)摩擦?？蜋C(jī)在地面靜止時(shí)，汽缸

如圖(a)所示豎直放置，平衡時(shí)活塞與缸底相距」=8cm；客機(jī)在高度h處勻速

飛行時(shí)，汽缸如圖(b)所示水平放置，平衡時(shí)活塞與缸底相距1=10cnio汽缸

內(nèi)氣體可視為理想氣體，機(jī)艙內(nèi)溫度可認(rèn)為不變。已知大氣壓強(qiáng)隨高度的變化

規(guī)律如圖(c)所示，地面大氣壓強(qiáng)p°=l.0X105Pa,地面重力加速度g取10m/s2o

圖(a)圖(b)

(1)判斷汽缸內(nèi)氣體由圖(a)狀態(tài)到圖(b)狀態(tài)的過(guò)程是吸熱還是放熱，并說(shuō)

明原因；

(2)求高度h處的大氣壓強(qiáng)，并根據(jù)圖(c)估測(cè)出此時(shí)客機(jī)的飛行高度。

解析:

1.(2021?全國(guó)乙卷)(多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a(p、V、

00

T)經(jīng)熱力學(xué)過(guò)程ab、be、ca后又回到狀態(tài)a。對(duì)于ab、be、ca三個(gè)過(guò)程，下

0

列說(shuō)法正確的是()

Aab過(guò)程中，氣體始終吸熱

B.ca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.be過(guò)程中，氣體的溫度先降低后升高

E.be過(guò)程中，氣體的溫度先升高后降低

解析：選ABE由理想氣體的p-V圖像可知，理想氣體經(jīng)歷ab過(guò)程中,體

積不變，則%三0,而壓強(qiáng)增大，由y=c可知，理想氣體的溫度升高，則內(nèi)能

增大，由ABQ+W可知，氣體始終吸熱，故A正確；理想氣體經(jīng)歷ca過(guò)程中，

氣體壓強(qiáng)不變，為等壓壓縮，則外界對(duì)氣體做功，W0,由畢知溫度降低，

即內(nèi)能減少，AUO,由公B/0可知，Q0,即氣體始終放熱，故B正確，C

錯(cuò)誤；由甲Lc可知，p-V圖像的坐標(biāo)圍成的面積反映溫度高低，b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be過(guò)程中氣體溫度先升高

后降低，故D錯(cuò)誤，E正確。

2.一定量的理想氣體的壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的變化圖像如圖

所示。下列說(shuō)法正確的是（）

AA-B的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增加

B.A-B的過(guò)程中，氣體從外界吸收的熱量等于其內(nèi)能的增

加量

C.B-C的過(guò)程中，氣體體積增大，對(duì)外做功

D.B-C的過(guò)程中，氣體對(duì)外界放熱，內(nèi)能減小

解析：選BA到B是等容升溫過(guò)程，氣體不對(duì)外做功，氣體從外界吸收熱

量，使得氣體內(nèi)能增加，故A錯(cuò)誤，B正確；B到C是等溫壓縮過(guò)程，壓強(qiáng)增大，

體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體放出熱量，內(nèi)能不變，故GD錯(cuò)誤。

3.（多選）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b、c到狀態(tài)d,

其體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系如圖所示，Qa、d三點(diǎn)在同一

直線上，ab和cd平行于橫

軸，be平行于縱軸，下列說(shuō)法正確的是（）

A由狀態(tài)a變到狀態(tài)b的過(guò)程中，氣體吸收熱量，每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都

會(huì)增大

B.從狀態(tài)b到狀態(tài)c,氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小

C.從狀態(tài)a到狀態(tài)d,氣體內(nèi)能增加

D.從狀態(tài)c到狀態(tài)d,氣體密度不變

解析：選CD由狀態(tài)a變到狀態(tài)b過(guò)程中，氣體體積不變，則M三0,溫度

升高，則氣體分子的平均動(dòng)能增大，并不是每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都增大,A錯(cuò)誤，

從狀態(tài)b到狀態(tài)c,氣體溫度不變，則氣體內(nèi)能不變，體積變大，則氣體對(duì)外做

功，B錯(cuò)誤；從狀態(tài)a到狀態(tài)d,氣體溫度升高，則氣體內(nèi)能增加，C正確；從

狀態(tài)c到狀態(tài)d,氣體體積不變，則氣體的密度不變，D正確。

4、如圖所示，導(dǎo)熱的汽缸開(kāi)口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量

的理想氣體，活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣，活塞下掛一個(gè)沙桶，沙桶|才||

裝滿沙子時(shí)，活塞恰好靜止，現(xiàn)將沙桶底部鉆一個(gè)小洞，讓沙子慢慢漏出。汽

缸外部溫度恒定不變，則（）

A缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小，內(nèi)能減小

B.缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小

C.缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能不變

D.外界對(duì)氣體做功，缸內(nèi)的氣體內(nèi)能增加

解析：選c設(shè)活塞以及沙桶（含沙子）的質(zhì)量為m對(duì)活塞以及沙桶（含沙

子）整體為研究對(duì)象，由平衡條件可得pS=pS+mg則當(dāng)m減小時(shí)，p增大，由

0

理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體體積變小，外界對(duì)氣體做功，由于氣體的溫度不

變，則氣體的內(nèi)能不變，C正確。

5.水槍是孩子們喜愛(ài)的玩具，常見(jiàn)的氣壓式水槍儲(chǔ)水罐示充氣

意如圖。從儲(chǔ)水罐充氣口充入氣體，達(dá)到一定壓強(qiáng)后，關(guān)閉充一

氣口?？蹌?dòng)扳機(jī)將閥門(mén)MI丁開(kāi)，水即從槍口噴出。若在水不斷反丁

噴出的過(guò)程中，罐內(nèi)氣體溫度始終保持不變，則氣體（）

A壓強(qiáng)變大B.對(duì)外界做功

C.對(duì)外界放熱D.分子平均動(dòng)能變大

解析：選B在水向外不斷噴出的過(guò)程中，罐內(nèi)氣體體積增大，則氣體對(duì)外

做功，根據(jù)玻意耳定律可知，罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，A錯(cuò)誤，B正確；由于罐

內(nèi)氣體溫度不變，故內(nèi)能也不變，即ABO,由熱力學(xué)第一定律由Q=AU知，

W0,則Q0,因此氣體吸熱，C錯(cuò)誤；溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，D錯(cuò)誤。

6.如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)髀活宜

充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔々贊真空尹~

板抽開(kāi)，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將

氣體壓回到原來(lái)的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說(shuō)法不正確的是（）

A氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同

B.氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大

C.在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

D.氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功

解析：選C抽開(kāi)隔板，氣體自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界不做功，與外界

沒(méi)有熱交換，因此氣體的內(nèi)能不變，A正確，C錯(cuò)誤；氣體在被壓縮的過(guò)程中，

外界對(duì)氣體做功，D正確；由于氣體與外界沒(méi)有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可

知，氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大，B正確。

7.（2021?山東等級(jí)考）如圖所示，密封的礦泉水瓶中，距瓶口越近

水的溫度越高。一開(kāi)口向下、導(dǎo)熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中，小瓶中徒^

封閉一段空氣。擠壓礦泉水瓶，小瓶下沉到底部；松開(kāi)后，小瓶緩慢上■

浮。上浮過(guò)程中，小瓶?jī)?nèi)氣體（）等

A內(nèi)能減少更

B.對(duì)外界做正功

C.增加的內(nèi)能大于吸收的熱量

D.增加的內(nèi)能等于吸收的熱量

解析：選B小瓶?jī)?nèi)的空氣可視為理想氣體，在小瓶緩慢上浮的過(guò)程中，瓶

內(nèi)空氣的溫度隨水溫升高，內(nèi)能增加，故A錯(cuò)誤；同時(shí)，瓶?jī)?nèi)空氣的壓強(qiáng)減小，

由理想氣體的狀態(tài)方程詈C可知體積增大，氣體對(duì)外界做正功，故B正確;

根據(jù)熱力學(xué)第一定律由于AU>0,WC0,則Q>0,可見(jiàn)氣體吸收的

熱量大于增加的內(nèi)能，故C、D錯(cuò)誤。

8、一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,該過(guò)程氣.

2p0

體的壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系如圖所示，則從A到B的過(guò)程（）B

A氣體的溫度降低O[3V.V

B.氣體的內(nèi)能減小

C.外界對(duì)氣體做功

D.氣體從外界吸收熱量

解析：選D由題圖可知，從A到B的過(guò)程，氣體的pV乘積變大，則氣體

的溫度升高，內(nèi)能增大，A、B錯(cuò)誤；從A到B的過(guò)程，氣體的體積變大，則氣

體對(duì)外界做功，c錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增大，且氣體對(duì)外

界做功，則氣體從外界吸收熱量，D正確。

9.（多選）如圖所示是某噴水壺示意圖。未噴水時(shí)閥門(mén)K

閉合，壓下壓桿A可向瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)氣室充氣。多次充氣后按下按

柄B打開(kāi)閥門(mén)K水會(huì)自動(dòng)經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴噴出。儲(chǔ)氣室內(nèi)氣

體可視為理想氣體，充氣和噴水過(guò)程溫度保持不變，則（）

A充氣過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體的內(nèi)能增大

B.充氣過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能減小

C.噴水過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小

D.噴水過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體放熱

解析：選AC充氣過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體的質(zhì)量增加，氣體的溫度不變,

故氣體分子的平均動(dòng)能不變，氣體內(nèi)能增大，A正確，B錯(cuò)誤；噴水過(guò)程中，氣

體體積增大，氣體對(duì)外做功，而氣體溫度不變，則氣體內(nèi)能不變，氣體吸熱，

由步（3可知，氣體壓強(qiáng)減小，C正確，D錯(cuò)誤。

10.（多選）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)等?@

容變化過(guò)程①、等壓變化過(guò)程②、等容變化過(guò)程③、等壓變化過(guò)⑤

IF一

程④，再回到狀態(tài)a。已知狀態(tài)a與狀態(tài)c氣體的溫度相同，則在。v

a、b、c、d四個(gè)狀態(tài)及①、②、③、④四個(gè)過(guò)程中（）

A狀態(tài)d氣體分子的平均動(dòng)能最大

B.過(guò)程②中氣體要向外界放出熱量

C.過(guò)程③中氣體要從外界吸收熱量

D.過(guò)程④中外界對(duì)氣體做的功大于過(guò)程②中氣體對(duì)外界做的功

解析：選ACD根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程2C可知，狀態(tài)b時(shí)氣體的溫度最

低，狀態(tài)d時(shí)氣體的溫度最高，而溫度高氣體分子的平均動(dòng)能就大，A正確；過(guò)

程②中，氣體體積變大且壓強(qiáng)不變，由苒C可知，氣體溫度升高，所以氣體對(duì)

外做功且內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，B錯(cuò)誤；

過(guò)程③中氣體體積不變且壓強(qiáng)變大，由半1c可知，氣體溫度升高，則氣體內(nèi)能

C正確；過(guò)程④與過(guò)程②氣體的體積改變量相

等，但過(guò)程④的壓強(qiáng)大于過(guò)程②，所以過(guò)程④中外界對(duì)氣體做的功大于過(guò)程②

中氣體對(duì)外界做的功，D正確。

n.(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)A開(kāi)始，經(jīng)狀態(tài)B、C回

到狀態(tài)A其壓強(qiáng)一溫度圖像(p-T圖像)如圖所示。下列說(shuō)法正

確的是()

A從A到B過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

B.從B到C過(guò)程中，氣體對(duì)外放熱

C.從B到C過(guò)程中，氣體的體積增大

D.從C到A過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

解析：選BD從A到B過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)不變，溫度降低，由可

知，氣體體積減小，則外界對(duì)氣體做功，A錯(cuò)誤；從B到C過(guò)程中，氣體的溫度

不變，壓強(qiáng)增大，由魯C可知，氣體體積減小，則外界對(duì)氣體做功，由

+W可知，Q<0,則氣體對(duì)外放熱，B正確，C錯(cuò)誤；從C到A過(guò)程中，圖線上

各點(diǎn)與原點(diǎn)的連線的斜率減小，由可知，氣體的體積增大，則氣體對(duì)外界

做功，D正確。

12、如圖甲所示，一圓柱形絕熱汽缸開(kāi)口向上豎直放置，通過(guò)絕熱活塞將

一定質(zhì)量的理想氣體密封在汽缸內(nèi)，活塞質(zhì)量m=lkg、橫截面積S=5X10-4ni,

原來(lái)活塞處于A位置?，F(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體，直到活塞緩慢到達(dá)新的位

置B,在此過(guò)程中，缸內(nèi)氣體的VT圖像如圖乙所示，已知大氣壓強(qiáng)p=1.0X

0

105Pa,忽略活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度g?。簂0m/s2。

|||||V/(X10<m,)

J.........

電熱絲/ji

°3.0；577(X102K)

甲乙

(1)求缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞到達(dá)位置B時(shí)缸內(nèi)氣體的體積；

(2)若缸內(nèi)氣體原來(lái)的內(nèi)能U=72J,且氣體內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，求

0

缸內(nèi)氣體變化過(guò)程中從電熱絲吸收的總熱量。

解析］(1)活塞從A位置緩慢到B位置，活塞受力平衡，氣體為等壓變化,

以活塞為研究對(duì)象

pS=pS+mg

0

解得P=P0+詈1.2X105Pa

VV

由蓋一呂薩克定律有

AB

VT

解得V=-4r-B=6X10-4m3。

B1

A

(2)由氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比

UT,

音=f，解得U=108J

U1B

0A

外界對(duì)氣體做功怔一p(*—Y)=—24J

由熱力學(xué)第一定律V=Q+w

得氣體變化過(guò)程中從電熱絲吸收的總熱量為Q=60JO

［答案］(1)1.2X105Pa6X10-4m3(2)60J

13.(2021?廣東高考)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”)。

解析：機(jī)場(chǎng)地面溫度與高空客艙內(nèi)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)；由于溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，機(jī)場(chǎng)地面溫

度與高空客艙內(nèi)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。

14.如圖所示，密閉導(dǎo)熱容器AB的體積均為V,AB

0

浸在盛水容器中，達(dá)到熱平衡后，A中壓強(qiáng)為p,溫度為T(mén),B

00

內(nèi)為真空，將A中的氣體視為理想氣體。打開(kāi)活栓C,A中部分氣體進(jìn)入B。

若再次達(dá)到平衡時(shí)，水溫未發(fā)生變化，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng);

(2)若密閉氣體的內(nèi)能與溫度的關(guān)系為ABk(T—T)(k為大于0的已知常

21

量，T、T分別為氣體始末狀態(tài)的溫度)，在(1)所述狀態(tài)的基礎(chǔ)上，將水溫升至

12

1.2T,重新達(dá)到平衡時(shí)，求氣體的壓強(qiáng)及所吸收的熱量。

0

解析：(1)容器內(nèi)的理想氣