2018年高考物理二轮复习第十四章热学专题14.7与图象相关的计算问题

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1、专题14.7与图象相关的计算问题1.（2018广州一模）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图象如图所示。已知该气体在状态C时的温度为300K。求：(i)该气体在状态A、B时的温度分别为多少？(ii)该气体从状态A到B是吸热还是放热？请写明理由。【命题意图】本题考查理想气体状态方程、气体实验定律、热力学第一定律、对p－V图象的理解及其相关的知识点。(ii)根据图像可知从A到B气体体积不变所以外界对气体做功W=0J又TA>TB可知内能变化ΔU<0根据热力学第一定律

2、ΔU=W+Q得Q<0即放热2．(10分)一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p－T和V－T图各记录了其部分变化过程，试求：①温度为600K时气体的压强；②在p－T图象上将温度从400K升高到600K的变化过程补充完整．②由V－T图可知，400K～500K气体体积不变，气体做等容变化，故在P－T图中图象应延伸到500K处，此时压强为1.25×105Pa；从500K～600K，气体做等压变化，压强p2＝1.25×105Pa；故从500K至600K为水平直线，故图象如图所示：　3．(201

3、6·吉林白山二模)某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如右的pt图象。已知在状态B时气体的体积VB＝3L，求：(1)气体在状态A的压强；(2)气体在状态C的体积。【参考答案】(1)0.75atm　(2)2L【名师解析】(1)从题图中可知气体由A到B是等容变化，初态pB＝1.0atm，TB＝(273＋91)K＝364K，末态TA＝273K，由＝得＝，所以pA＝0.75atm(2)气体由B到C是等温变化，pB＝1.0atm，VB＝3L，pC＝1.5atm，由pBVB

4、＝pCVC得：VC＝2L。4．(2016·兰州市诊断)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A时的压强pA＝p0，温度TA＝T0，线段AB与V轴平行，BC的延长线过原点。求：(1)气体在状态B时的压强pB；(2)气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做的功为10J，该过程中气体吸收的热量为多少；(3)气体在状态C时的压强pC和温度TC。【参考答案】(1)p0　(2)10J　(3)p0　T0(3)B→C：等压变化，pC＝pB＝p0，＝，TC＝T05.(8分)一定质量的理想

5、气体经历如图A→B→C→D→A所示循环过程,该过程每个状态视为平衡态。已知A态的温度为27℃。求：(1)B态的温度TB。(2)一次循环过程气体与外界的热交换Q为多少?是吸热还是放热?【参考答案】(1)127℃　(2)25J　吸热(2)从A态又回到A态的过程温度不变,所以内能不变。A到B气体对外做功W1=pA·ΔV=100JC到D外界对气体做功W2=pC·ΔV=75J外界对气体做的总功W=W2-W1=-25J由热力学第一定律ΔU=W+Q解得：Q=25J,Q为正,表示吸热6．(2016·枣庄模拟)如图甲所

6、示，竖直放置的气缸内壁光滑，横截面积为S＝10－3m2，活塞的质量为m＝2kg，厚度不计。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B下方气缸的容积为1.0×10－3m3，A、B之间的容积为2.0×10－4m3，外界大气压强p0＝1.0×105Pa。开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0.9p0，温度为27℃，现缓慢加热缸内气体，直至327℃。求：(1)活塞刚离开B处时气体的温度t2；(2)缸内气体最后的压强；(3)在图乙中画出整个过程中的pV图线。【参考答案】(1)127℃　(2)1.5

7、×105Pa(3)见解析图(2)设活塞最终移动到A处，缸内气体最后的压强为p3，由理想气体状态方程得＝解得p3＝1.5×105Pa因为p3>p2，故活塞最终移动到A处的假设成立。(3)如图所示。7.如图所示p－V图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280J，放出热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中外界对气体做功200J。(1)ACB过程中气体的内能如何变化？变化了多少？(2)BDA过程中气体吸收还是放出多少热量？【参考答案】(1)减少了690J

8、　(2)吸收490J(2)因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数，BDA过程中气体内能变化量UA－UB＝690J由题知W2＝200J由热力学第一定律UA－UB＝W2＋Q2解得Q2＝490J即气体吸收热量490J。8.(2016·山西忻州一中等四校联考)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图象如图7所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。图7(1)求该气体在状态B、C时的温度；(2)该气体从状态A到状态C的过程中