专题16 热力学基础

知识概要：1．热力学第一定律对于理想气体等值过程的应用等容过程等容过程的特征是气体体积保持不变．ΔV=0，故W=0，由热力学第一定律可知，在等容过程中．气体与外界交换的热量等于气体内能的增量：     

用“合”“分”思维解一高考题

2010年全国统一考试（山东卷）理科综合36题． 题目 一太阳能集热器，底面及侧面为隔热材料，项面为透风玻璃板，集热器容积为V．开始时内部封闭气体的压强为p．经过太阳曝晒，气体温度由T0=300K升至T1=350K．（1）求此时气体的压强．（2）保持T1=350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回p0求集热器内剩...     

热力学基础

一、“新提要”竞赛涉及的知识概要1 .热力学第一定律对于理想气体等值过程的应用等容过程　等容过程的特征是气体的体积保持不变 ,即ΔＶ =0 ,故Ｗ =0 ,由热力学第一定律可知 ,在等容过程中 ,气体与外界交换的热量等于气体内能的增量 ,即Ｑ =ΔＥ =ｍＭ· ｉ2 ＲΔＴ =ｍＭＣＶΔＴ .ＣＶ为定容摩尔比热 ,ＣＶ=ｉ2 Ｒ ,ｉ为分子的自由度 ,对于单原子分子气体 ,ｉ=3;对于双原子分子气体 ,ｉ=5 ;而对于多原子分子气体ｉ =6 ,Ｒ为摩尔气体常数 ,Ｒ =8.31Ｊ/(ｍｏｌ·Ｋ) .等压过程等压过程的特征是气体压强保持不变 ,即Δｐ =0 ,ΔＷ =ｐ·Δ…     

巧用等轴双曲线性质解竞赛题

玻意耳定律指出:温度不变时,一定质量的气体的压强跟它的体积成反比。其数学表达式为pV=恒量。气体的等温变化也可用图线来表示。用直角坐标系的横、纵轴分别代表气体的体积V、压强p,气体在温度不变时,压强P与体积V的关系在P-V图上是一条关于直线P=V对称的等轴双曲线,如图1所示。而且气体温度越高对应的双曲线离坐标原点越远。     

巧用等轴双曲线性质解竞赛题

玻意耳定律指出：温度不变时，一定质量的气体的压强跟它的体积成反比。其数学表达式为pV=恒量。气体的等温变化也可用图线来表示。用直角坐标系的横、纵轴分别代表气体的体积V、压强P，气体在温度不变时，压强P与体积V的关系在P—V图上是一条关于直线P=V对称的等轴双曲线，如图1所示。而且气体温度越高对应的双曲线离坐标原点越远。     

如何计算气体做功(高二、高三)

1.用公式W=p·△V计算 当气体等压膨胀时,气体对外做功 W=p·△V; 当气体等压收缩时,外界对气体做功 W=p·△V. 例1 如图1所示,气缸竖直放置,其横截面积为S,用质量为M的活塞封闭n摩尔理想气体,活塞可无摩擦上下移动.气缸外的大气压强p。保持不变,求气缸内气体的温度由T1升至T2时气体对外界做的功.     

气体摩尔质量的求法及典型例题剖析

一、气体摩尔质量的几种求法1．摩尔质量=气体的质量/气体的物质的量,该公式适用于单一气体和混合气体．混合气体的平均摩尔质量等于该混合气体的总质量与混合气体总物质的量的比值．2．摩尔质量=标准状况下气体的密度×摩尔体积(摩尔体积为     

例谈解热学综合题

例1 一个质量不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立筒形气缸内活塞上堆放着铁砂,如图1所示．最初活塞开始离开卡环而上升．继续加热直到气柱高度为H1：1．5H0．此后在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂,直到铁砂全部取走时,气柱高度度变H2=1．8H0,求此时气体的温度．（不计活塞与气缸的摩擦）     

关于几个气体问题的讨论

理想气体状态方程p1V1/T1=p2V2/T2的成立条件是气体的质量保持不变。对质量变化的问题通常采用以下两种方法。一是选取适当的研究对象，将质量变化的问题转化为质量不变的问题。例如给足球充气时，可以选取最后充入足球内的全部气体为研究对象分析问题。再如利用抽气机从一容器中抽气时，可以每一次抽气前的气体为研究对象。二是利用理想气体状态方程的变式p1/ρ1T1=p2/ρ2/T2分析。这个公式虽然是从质量不变的情形推导出来的，但有时可以用来分析质量变化的问题。     

学会分析是解热学综合题的关键

一、学会对单一复杂状态变化过程的分析 例1一个质量不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立筒形气缸内，活塞上堆放着铁砂，如图1所示．最初活塞开始离开卡环而上升，继续加热直到气柱高度为H3=1．5H0．此后在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂，直到铁砂全部取走时，气柱高度变为H2=1．8H0，求此时气体的温度．(不计活塞与气缸的摩擦)     

密度的应用

1．标准状况下,任何气体的密度计算公式为：密度=气体的摩尔质量/标准状况下的气体摩尔体积 气体的密度单位为：g／L．     

“验证玻意耳定律”实验的误差探析

物理实验中必然存在着不同程度的误差 ,我们探寻引起误差的原因 ,尽力减小误差以达到最佳实验效果 .在“验证玻意耳定律”实验中 ,以封闭于注射器内的气体为研究对象 ,在保证该部分气体温度与物质的量不变时 ,对气体缓慢变化中的任一稳定状态 ,其状态参量必满足 p V=n RT =常数 .下面我们来分析误差原因及校正方法 .一、由装置气密性引起的误差及其校正设注射器内最初气体压强为 p1 ,气体体积为 V1 ,气体物质的量为 n1 ,则p1 V1 =n1 RT.1.当压缩气体而出现漏气时 ,注射器内气体物质的量必减小 .那么末态参量 n2 、p2 、V2 必有 p2 V2 =n…     

一个容易忽视的问题

判断定质量理想气体在等温、等容、等压和绝热过程中的能量转化情况时,一般的方法是:(1)气体温度ΔT变化决定其内能变化:ΔT>0,内能增加;ΔT<0,内能减少;ΔT=0,内能不变。(2)气体体积ΔV变化,决定气体对外界做功,还是外界对气体做功:ΔV>0,气体对外界做功;ΔV<0,外界对气体做功,ΔV=0,气体对外界做功为零。(3)气体吸热或放热则根据热力学第一定律ΔE=W Q确定。上述判断定质量理想气体内能增、减和吸、放热的方法对气体发生的任意过程都是适用的。但是,判定气体是对外做功,还是外界对气体做功的“方法”却不具备普遍意义,不能将其推广到     

查理定律内涵的扩展及解题应用

气体在体积不变的情况下所发生的状态变化叫做等容变化 .查理定律就是描述一定质量的气体在做等容变化时压强随温度变化的规律 .一、查理定律的两种表述形式关于查理定律 ,教材中有两种表述 .1 .查理定律的第一种表述形式及其物理意义一定质量的气体 ,在体积不变的情况下 ,温度每升高 (或降低 ) 1℃ ,增加 (或减少 )的压强等于它在 0℃时压强的 1 /2 73.这个表述其物理意义非常清楚 ,指明了做等容变化的气体的压强和温度之间的一种线性关系 ,由此可导出一定质量的气体 ,在任何温度 t时气体的压强的数学表达式 ,即pt=p0 ( 1 t2 73) .其中 p0 为 0℃时该气体的压强 .2 .查理定律的第二种表述形式及其意义引入热力学温标 T=t 2 73.1 5K后 ,查理定律的数学表达式为p1/T1=p2 /T2 .查理定律又可表述为 :一定质量的理想气体 ,在体积不变的情况下 ,它的压强跟热力学温度成正比 .查理定律的第二种表述 ,只是用数学语言描述了气体压强与绝对温度成正比这样一种关系 ,教材没有进一步揭示定律所蕴含的更普遍的物理内涵 .那么 ,它更普遍的物理内涵是什么呢 ?我们不妨作如下分析...     

方程St=1/Sθθ＋S在不变群下的不变解

利用PDE在Lie群下的不变性理论研究了方程St=1/Sθθ＋S,并给出了方程在不变群下的不变形式和不变解．     

气体摩尔质量的求法及典型例题剖析

一、气体摩尔质量的几种求法 1．根据概念来求：摩尔质量=气体的质量/气体的物质的量,该公式适用于单一气体和混合气体．混合气体的平均摩尔质量等于该混合气体的总质量与混合气体总物质的量的比值．     

2007年溶解度考点扫描

一、比较气体物质的溶解度 例 （上海）气体的溶解度是指在一定温度和压强下,某气体在1体积水里达到饱和状态时所溶解的体积．为比较温度对气体溶解度的影响,查知101kPa时M、N两种气体在不同温度下的溶解度数值：SM,20℃=0．023L/L H2O,SN,40℃=0．023L/L H2O．在101kPa、30℃时,M、N两种气体溶解度的大小关系为（ ）     

伸缩变换的应用

变换{x=ax＇ y=by＇,（a〉0,b〉0）称为伸缩变换,它在圆锥曲线的有关问题中有着广泛的应用．伸缩变换有保结合性（相交、相切、相离）,保持中点特性不变,但不保持角和距离不变．     

一道热学竞赛题的几种解法

题目（第三届全国物理竟赛决赛试题）一容积为的抽气机,每分钟可完成8次抽气动作,一容积为1L的容器与此抽气筒相连通,求抽气筒工作多少时间才能使容器气体的压强由760mmHg降为1．9mmHg（在抽气过程中容器内温度保持不变）．分析一根据玻意耳定律,找出每抽气一次,压强降为P’,P’与容器的容积V和抽气容积V’及原压强户的关系式,然后进行求解．解法一抽第一次气后,容器V内气体的压强由原来的户0降为户1,则第二次抽气后,容器V内气体的压强由第一次抽气后的P1降为P2,则依次类推有把以上n式相乘,得其中：p0=760mmHg,pn=1.gmmH…     

气体自由膨胀浅析

气体自由膨胀浅析江苏省高邮市八桥中学吴华太一、问题的提出在讨论气体做功时，经常要根据气体体积的变化情况来确定气体做功的性质，例如气体体积不变时，气体不做功，体积缩小时，外界对气体做功．气体在等温膨胀、等压膨胀及绝热膨胀的过程中都要对外做功，能否由此可...