2025屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)與測試第一部分專題五熱學(xué)光學(xué)原子物理第13講熱學(xué)命題點(diǎn)四氣體狀態(tài)變化的圖像分析方法

命題點(diǎn)四氣體狀態(tài)改變的圖像分析方法肯定質(zhì)量的氣體不同圖像的比較．項(xiàng)目等溫改變等容改變等壓改變圖象p-V圖像p-eq\f(1,V)圖像p-T圖像V-T圖像特點(diǎn)pV＝CT(其中C為恒量)，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)p＝CTeq\f(1,V)，斜率k＝CT，即斜率越大，溫度越高p＝eq\f(C,V)T，斜率k＝eq\f(C,V)，即斜率越大，體積越小V＝eq\f(C,p)T，斜率k＝eq\f(C,p)，即斜率越大，壓強(qiáng)越小留意：上表中各個(gè)常量“C”意義有所不同．(可以依據(jù)克拉伯龍方程pV＝nRT確定各個(gè)常量“C”意義)(2024·廣東卷)在駐波聲場作用下，水中小氣泡四周液體的壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生周期性改變，使小氣泡周期性膨脹和收縮，氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)量不變的志向氣體，其膨脹和收縮過程可簡化為如圖所示的p-V圖像，氣泡內(nèi)氣體先從壓強(qiáng)為p0、體積為V0、溫度為T0的狀態(tài)A等溫膨脹到體積為5V0、壓強(qiáng)為pB的狀態(tài)B，然后從狀態(tài)B絕熱收縮到體積為V0、壓強(qiáng)為1.9p0、溫度為TC的狀態(tài)C，B到C過程中外界對(duì)氣體做功為W.已知p0、V0、T0和W.求：(1)pB的表達(dá)式；(2)TC的表達(dá)式；(3)B到C過程，氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能改變了多少？解析：(1)封閉氣體從A→B過程中發(fā)生等溫改變，依據(jù)玻意耳定律可得：p0V0＝pB×5V0，解得：pB＝eq\f(1,5)p0.(2)封閉氣體從A→C的過程中，依據(jù)查理定律可得：eq\f(p0,T0)＝eq\f(1.9p0,TC)，解得：TC＝1.9T0.(3)從B到C過程中，氣體絕熱收縮，則Q＝0依據(jù)熱力學(xué)第肯定律可得：ΔU＝Q＋W，解得：ΔU＝W.表示內(nèi)能增加了W.答案：(1)pB的表達(dá)式為eq\f(1,5)p0；(2)TC的表達(dá)式為1.9T0；(3)B到C過程，氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了W.1.(2024·遼寧卷)“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的裝置，可在用電低谷時(shí)儲(chǔ)存能量、用電高峰時(shí)釋放能量．“空氣充電寶”某個(gè)工作過程中，肯定質(zhì)量志向氣體的p-T圖像如圖所示．該過程對(duì)應(yīng)的p-V圖像可能是()解析：依據(jù)eq\f(pV,T)＝C，可得p＝eq\f(C,V)T.從a到b，氣體壓強(qiáng)不變，溫度上升，則體積變大；從b到c，氣體壓強(qiáng)減小，溫度降低，因c點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率小于b點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，c態(tài)的體積大于b態(tài)體積．故選B.答案：B2.如圖，肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)A沿直線改變到狀態(tài)B的過程中，其體積()A．保持不變B．漸漸變大C．漸漸變小D．先變小后變大解析：將t軸上肯定零度(即－273℃)點(diǎn)D與點(diǎn)A、點(diǎn)B連接起來，AD與BD均表示氣體的等容改變，由數(shù)學(xué)學(xué)問得知：等容線斜率越大，eq\f(p,T)越大，由氣態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C得知，體積越小．由圖知，AD斜率較大，BD斜率較小，則AD線對(duì)應(yīng)的氣體體積較小，BD線對(duì)應(yīng)的體積較大，故氣體由A改變到B，體積漸漸增大．故選B.答案：B3.如圖所示，某志向氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)．這就是“卡諾循環(huán)”，則()A．A到B過程，氣體從外界汲取熱量B．B到C過程，氣體分子的平均動(dòng)能增加C．C到D過程，氣體對(duì)外界做正功D．D到A過程，氣體分子撞擊器壁單位面積上的作用力減小解析：A到B過程，V增大，氣體對(duì)外做功，溫度不變，所以氣體從外界汲取熱量，A項(xiàng)正確；B到C過程，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，即Q＝0，W<0，依據(jù)ΔU＝W＋Q可知ΔU<0，即內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減