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    高考中的熱力學(xué)難題有哪些(高考中的熱力學(xué)難題及答案)

    發(fā)布時(shí)間:2024-11-05 22:34:33 義務(wù)教育 739次 作者:合肥育英學(xué)校

    我們再看幾個(gè)。

    如圖所示,

    高考中的熱力學(xué)難題有哪些(高考中的熱力學(xué)難題及答案)

    水平放置內(nèi)壁光滑的固定圓筒。由于其右端有擋板,活塞無論厚度如何都無法離開氣缸。氣缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體?;钊c氣缸右端的距離為0.2m。現(xiàn)在密閉氣體被加熱,活塞緩慢移動(dòng),一段時(shí)間后加熱停止。此時(shí),封閉氣體的壓力變?yōu)?105Pa。已知活塞截面積為0.04m2,外部大氣壓力為1105Pa,加熱過程中密閉氣體吸收的熱量為2000J,則密閉氣體的內(nèi)能變化氣體為()

    A。400JB.1200JC.2000JD2800J

    分析:我們在做這類題的時(shí)候,還是需要像以前一樣關(guān)注關(guān)鍵詞,而且要把題目的描述轉(zhuǎn)化為物理語言描述。就拿這道題來說,關(guān)鍵詞是什么?那就是緩慢的運(yùn)動(dòng)。緩慢運(yùn)動(dòng)意味著活塞始終處于動(dòng)態(tài)平衡,即內(nèi)部和外部壓力相等。加熱意味著溫度升高并且活塞移動(dòng)。我們不禁要問,它會(huì)停在哪里?顯然,根據(jù)題意,封閉氣體的壓力大于外部氣體的壓力,所以活塞要想停下來,只能在最右端。因此,當(dāng)活塞移動(dòng)到擋板時(shí),氣體首先發(fā)生等壓變化,然后發(fā)生等容變化。在等壓變化過程中,氣體對(duì)外做功。因此,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,我們可以知道,內(nèi)能的變化應(yīng)該是吸收的熱量減去對(duì)外所做的功。

    再看一下。

    如圖所示,

    圓柱形容器內(nèi)封有一定質(zhì)量的空氣。光滑活塞C(質(zhì)量m)和容器均采用良好的隔熱材料制成?;钊臋M截面積為S,大氣壓為0p,質(zhì)量為M的物體從活塞上方的A點(diǎn)自由落體到活塞上,隨活塞到達(dá)最低點(diǎn)B而停止。在此過程中,容器內(nèi)空氣的內(nèi)能變化E與外界對(duì)容器內(nèi)空氣所做的功W以及物體和活塞的重力勢能變化之間的關(guān)系為()

    分析:首先要關(guān)注關(guān)鍵詞。以局部為例,隔熱是關(guān)鍵詞。由于系統(tǒng)是隔熱的,氣體與外界之間沒有熱交換?;钊麑?duì)氣體做正功。因此,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,氣體的內(nèi)能增大,E=W。本體論的創(chuàng)新點(diǎn)在于將機(jī)械能與熱力學(xué)結(jié)合起來。具體來說,從能量守恒的角度來看,機(jī)械能減少m和M,即重力勢能和大氣壓功,總計(jì)Mgh+mgh+poSh。這部分損失的能量一部分增加了氣體的內(nèi)能,另一部分損失為碰撞過程中m和M的內(nèi)能,所以W

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