2025高考物理二輪專題復(fù)習(xí)-第10講 熱學(xué)計(jì)算題型突破【課件】

第10講

熱學(xué)計(jì)算題型突破角度1

密閉汽缸類問題角度2

液柱類問題角度3

理想氣體變質(zhì)量問題角度4

關(guān)聯(lián)氣體問題跟蹤訓(xùn)練備用習(xí)題解答此類問題的方法是：找出不同狀態(tài)下的三個(gè)狀態(tài)參量，分析理想氣體發(fā)生的是何種變化，利用理想氣體的狀態(tài)方程列方程求解；要能用力學(xué)觀點(diǎn)分析各處壓強(qiáng)的關(guān)系，要注意研究過程中哪些量不變，哪些量變化，選擇合適的氣體實(shí)驗(yàn)定律解決問題.解氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)定律的綜合問題的一般思路角度1

密閉汽缸類問題

角度2

液柱類問題

技法點(diǎn)撥本題考查液柱關(guān)聯(lián)氣體問題，一般由活塞、液柱相聯(lián)系的“兩團(tuán)氣”問題,要注意尋找“兩團(tuán)氣”之間的壓強(qiáng)、體積或長(zhǎng)度關(guān)系,列出輔助方程,最后聯(lián)立求解.角度3

理想氣體變質(zhì)量問題1.在“充氣、抽氣”模型中可以把充進(jìn)或抽出的氣體包含在氣體變化的始、末狀態(tài)中,即用等效法把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量的問題.2.分裝問題和漏氣問題(1)分裝問題將一個(gè)大容器里的氣體分裝到多個(gè)小容器中的問題,可以把大容器中的氣體和多個(gè)小容器中的氣體整體作為研究對(duì)象,將變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量問題.(2)漏氣問題容器漏氣過程中氣體的質(zhì)量不斷發(fā)生變化,不能用理想氣體狀態(tài)方程求解.如果選容器內(nèi)原有氣體為研究對(duì)象,便可使變質(zhì)量問題變成質(zhì)量一定的氣體狀態(tài)變化的問題,可用理想氣體狀態(tài)方程求解.例3

[2024·金華一中月考]

自行車在生活中是一種普及程度很高的交通工具.自行車輪胎氣壓過低不僅費(fèi)力而且很容易損壞內(nèi)胎，輪胎氣壓過高會(huì)使輪胎的緩沖性能下降或發(fā)生爆胎，因此保持合適的輪胎氣

[答案]

未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)胎壓

技法點(diǎn)撥熱學(xué)變質(zhì)量問題經(jīng)常就是充氣、漏氣、放氣現(xiàn)象,或者容器氣體分裝等現(xiàn)象.常用的就是通過假設(shè)的方法,將需要充入的氣體或者是放出的氣體的體積設(shè)出來,放到一個(gè)袋子里,與容器連接成一體，即用等效法把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量的問題,再用理想氣體狀態(tài)方程求解.角度4

關(guān)聯(lián)氣體問題這類問題涉及兩部分氣體，它們之間雖然沒有氣體交換，但其壓強(qiáng)或體積這些量間有一定的關(guān)系，建立這兩部分氣體的壓強(qiáng)關(guān)系和體積關(guān)系是解決問題的關(guān)鍵.

[答案]

10次

技法點(diǎn)撥解決關(guān)聯(lián)氣體問題的一般方法(1)分別選取每部分氣體為研究對(duì)象，確定初、末狀態(tài)參量，根據(jù)氣體狀態(tài)方程列式.(2)認(rèn)真分析兩部分氣體的壓強(qiáng)、體積之間的關(guān)系，并列出方程.(3)多個(gè)方程聯(lián)立求解.1.

如圖所示,導(dǎo)熱良好的固定直立圓筒內(nèi)用面積S=100cm2、質(zhì)量m=1kg的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng).圓筒與溫度300K的熱源接觸,平衡時(shí)圓筒內(nèi)氣體處于狀態(tài)A,其體積VA=600cm3.緩慢推動(dòng)活塞使氣體達(dá)到狀態(tài)B,此時(shí)體積VB=500cm3.固定活塞,升高熱源溫度,氣體達(dá)到狀態(tài)C,此時(shí)壓強(qiáng)pC=1.4×105Pa.已知從狀態(tài)A到狀態(tài)C,氣體從外界吸收熱量Q=14J;從狀態(tài)B到狀態(tài)C,氣體內(nèi)能增加ΔU=25J;大氣壓p0=1.01×105Pa.(1)氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B,其分子平均動(dòng)能

(選填“增大”“減小”或“不變”),圓筒內(nèi)壁單位面積受到的壓力

(選填“增大”“減小”或“不變”);

不變?cè)龃?/p>

(2)求氣體在狀態(tài)C的溫度TC;

(3)求氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中外界對(duì)系統(tǒng)做的功W.[答案]11J[解析]氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B時(shí),外界對(duì)氣體做功W,內(nèi)能不變,從狀態(tài)B到C時(shí),體積不變,沒有做功,即氣體吸收熱量25J,內(nèi)能增加25J.因此從A到C整個(gè)過程中,根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU=W+Q,代入數(shù)值得W=11J.2.

如圖所示,豎直放置、導(dǎo)熱性能良好的U形玻璃管截面均勻,左端開口、右端封閉,左、右管內(nèi)用長(zhǎng)度分別為h1=5cm、h2=10cm的水銀柱封閉兩段理想氣體a、b.氣體a的長(zhǎng)度La=15cm,氣體b的長(zhǎng)度Lb=20cm,最初環(huán)境溫度T1=300K時(shí),兩水銀柱下表面齊平.現(xiàn)緩慢升高環(huán)境溫度,直至兩段水銀柱的上表面齊平.已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg,右側(cè)水銀柱未進(jìn)入U(xiǎn)形玻璃管的水平部分,兩段氣體均可視為理想氣體.求:(1)兩段水銀柱的下表面齊平時(shí)氣體b的壓強(qiáng);[答案]70cmHg

[解析]設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0,對(duì)氣體a,有pa=p0+ρgh1對(duì)氣體b,有pb=pa-ρgh2聯(lián)立兩式,代入數(shù)據(jù)得pb=70cmHg

(2)兩段水銀柱的上表面齊平時(shí)環(huán)境的溫度T2.[答案]327.3K3.

現(xiàn)代瓷器可采用電熱窯爐燒制,電熱窯爐不需要燃燒設(shè)備,窯內(nèi)制品不受煙氣及灰渣等影響,溫度便于實(shí)現(xiàn)精確控制.若初始時(shí)窯爐內(nèi)溫度為27℃,壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0,已知某瓷器的燒制溫度約為1227℃.(1)窯爐不排氣的情況下,求達(dá)到燒制溫度時(shí)窯爐內(nèi)的氣