（江蘇專版）2018版高中物理 第十章 熱力學(xué)定律章末總結(jié)學(xué)案 新人教版選修3-3

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1、第十章 熱力學(xué)定律章末總結(jié)一、熱力學(xué)第一定律的理解熱力學(xué)第一定律揭示了內(nèi)能的增量(U)與外界對(duì)物體做功(W)和物體從外界吸收熱量(Q)之間的關(guān)系，即UWQ，正確理解公式的意義及符號(hào)含義是解決本類問題的關(guān)鍵(1)外界對(duì)物體做功，W0；物體對(duì)外做功，W0；物體放出熱量，Q0，物體的內(nèi)能增加；U0，W0，即氣體吸收熱量 .2(熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用)在空氣中，空氣團(tuán)豎直運(yùn)動(dòng)經(jīng)過各氣層的時(shí)間很短，因此，運(yùn)動(dòng)過程中空氣團(tuán)與周圍空氣熱量交換極少，可看作絕熱過程潮濕空氣團(tuán)在山的迎風(fēng)坡上升時(shí)，水汽凝結(jié)成云雨，到山頂后變得干燥，然后沿著背風(fēng)坡下降時(shí)升溫，氣象上稱這股干熱的氣流為焚風(fēng)空氣團(tuán)在山的迎風(fēng)坡上升時(shí)溫度

2、降低，原因是空氣團(tuán)_(選填“對(duì)外放熱”或“對(duì)外做功”)；設(shè)空氣團(tuán)的內(nèi)能U與溫度T滿足UCT(C為一常數(shù))，空氣團(tuán)沿著背風(fēng)坡下降過程中，外界對(duì)空氣團(tuán)做的功為W，則此過程中空氣團(tuán)升高的溫度T_.答案對(duì)外做功解析空氣團(tuán)在山的迎風(fēng)坡上升時(shí)溫度降低，空氣團(tuán)內(nèi)能減小，又絕熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知空氣團(tuán)對(duì)外做功；根據(jù)UCT得：UCT根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：UWQ Q0聯(lián)立解得T3(熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用)如圖5所示，內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸水平放置，一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在汽缸內(nèi)，外界大氣壓強(qiáng)為p0、溫度為T0.現(xiàn)對(duì)汽缸緩慢加熱，體積由V1增大為V2，此過程氣體吸收熱量Q1；然后固定活塞，停止加熱，封閉氣體的

3、溫度逐漸降低至與外界大氣溫度相同求：圖5(1)剛停止加熱時(shí)封閉氣體的溫度T；(2)停止加熱后，封閉氣體向外傳遞的熱量Q2.答案見解析解析(1)由蓋呂薩克定律有解得TT0(2)設(shè)加熱過程封閉氣體增加的內(nèi)能為U，則有UQ1p0(V2V1)UQ2解得：Q2Q1p0(V2V1)4. (熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的pV圖象如圖6所示已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27 ，求：圖6(1)該氣體在狀態(tài)B、C時(shí)的溫度；(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中與外界交換的熱量答案(1)173 27 (2)200 J解析(1)對(duì)于理想氣體，AB是等容變化，由查理定律得，即TBTA100 K，所以tBTB273 173 ，BC是等壓過程，由蓋呂薩克定律得TCTB300 K，所以tC27 .(2)狀態(tài)A、C溫度相等，U0，AC的過程中，由熱力學(xué)第一定律UQW得QW，在整個(gè)過程中，氣體在B到C過程對(duì)外做功，所以WpV11052103 J200 J，故Q200 J，即氣體從外界吸熱200 J.6