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北京四中高二年级物理同步辅导讲座之十北京四中年级:高二科目:物理期数:0110编稿:厉璀琳审稿:厉璀琳录入:张艳红[本周教学内容]1、理想气体的内能:①从气体分子运动论的观点看来,所谓理想气体,是指分子间没有相互作用和分子可以看成没有大小的质点的气体.一定质量的气体,温度越高,压强越小,因而气体越稀薄,气体分子间的距离越大,就越接近于理想气体.②理想气体的分子之间既然没有相互作用,就不存在分子势能.因此,理想气体的内能就是气体所有分子热运动的动能的总和.分子的动能跟气体的温度有关,分子势能跟气体的体积有关.理想气体不存在分子势能,因而理想气体的内能只跟温度有关,跟体积无关.2.理想气体的内能变化:由热力学第一定律可知,设外界对气体做功为W,气体吸热为Q,则气体内能的增量为ΔE=W+Q.①对一定质量的理想气体的等温过程,由于温度不变,ΔE=0,即W+Q=0,若体积增大,气体对外做功,W<0,则Q>0,气体从外界吸热,若体积减小,外界对气体做功,W>0,则Q<0,气体对外界放热.②一定质量的理想气体,体积不变时,W=0,即ΔE=Q.气体吸热时,Q>0,ΔE>0,气体温度升高,压强增大,气体放热时,Q<0,ΔE<0,气体温度降低,压强减小.③一定质量的理想气体.压强不变时,由ΔE=W+Q,温度升高时,ΔE>0,体积增大,W<0,则Q>0,气体吸热,温度降低时,ΔE<0,体积减小,W>0,则Q<0,气体放热.④一定质量的理想气体,如果在状态的变化过程中,如果跟外界没有热交换,这种变化叫绝热变化,绝热变化的特点为Q=0,有ΔE=W.体积增大时,W<0,则ΔE<0,温度降低,压强减小.体积减小时,W>0,则ΔE>0,温度升高,压强增大.3.理想气体的图线,第1页①一定质量理想气体的等温过程P-V图线为双曲线,温度越高PV乘积越大,双曲线离原点越远.图1P-图线为过原点的直线,温度越高,直线斜率越大.(如图1)②一定质量理想气体的等容过程:P-T图线,P-t图线均为直线.两者的区别在于P-T图线过原点.P-t图线过(-273℃,0)点.气体体积越大.直线斜率越小.(如图2)图2③一定质量理想气体的等压过程,V-T图线与V-t图线均为直线,两者的区别在于V-T图线过原点,V-t图线过(-273℃,0)点,气体的压强越大,直线的斜率越小.(如图3)图3[重点]理想气体的内能及图线问题.[例题讲解]例1.如图4所示,某容器中理想气体通过三个变化过程,其中AC为双曲线,BC,AB分别平行于两坐标轴,试分析①哪些过程气体吸热?②哪些过程气体对外做功?③哪些过程气体内能减小?图4[分析]①AB过程为等压变化.体积减小,外界对气体做功.由,可知温度降低,故第2页内能减小,气体对外放热.②BC为等容变化.外界和气体都不做功,由可知温度升高,因而气体吸热.③CA为等温变化,气体内能不变,体积增大,气体对外做功.由W+Q=ΔE可知,气体必须从外界吸热.总结三个过程可知:吸热的有BC,CA,气体对外做功:CA,内能减少的:AB.例2.如图5为一定质量的理想气体状态变化的p-T图线,由图线可知().A.从ab,气体内能变大,外界对气体做功.B.从bc,气体密度减小且吸热.C.从ca,气体体积变小.D.三状态的体积关系是Va=Vb>Vc.[分析]ab过程,温度升高,内能增大;体积不变,做功为零.图5bc过程,温度升高,内能增大,ΔE>0,体积增大,气体对外做功,W<0,由ΔE=W+Q可知,Q>0,气体吸热,ca,直线oa的斜率大于直线oc的斜率,气体体积变小.正确答案应选B,C.[本周练习]1.一定质量的理想气体处于某一状态时温度为T,在下述各状态变化的过程中,可能使气体恢复原来的温度T的过程是()A.先等压膨胀,再等容降压B.先等压压缩,再等容降压C.先等容升压,再等压膨胀D.先等容降压,再等压膨胀2.一定质量的理想气体,经历了图6所示的状态变化,这三个状态的温度之比T1:T2:T3为多少?3.一定质量的理想气体状态发生了变化,其变化过程如图7,则在该图中能表示同一过程的是().图六第3页abcd图7图8A.a图B.b图C.c图D.d图4.某同学用带有刻度的注射器做“验证玻——马定律”的实验,温度计表明整个过程是等温的.他根据实验数据绘出了图9关系曲线,则().A.如果实验是从E状态F状态,则表明有外界空气进入注射器内.图9B.如果实验是从E状态F状态,则表明注射器内有部分空气漏了出来.C.如果实验是从FE状态,则表示注射器内有部分空气漏了出来.D.如果实验是从F状态E状态,则表示外界有空气进入注射器内.[练习答案]1.A,D2,3:6:53.B,C4.A,C第4页

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