2025年高考物理復(fù)習(xí)：熱力學(xué)定律與能量守恒定律（含解析）

四十三熱力學(xué)定律與能量守恒定律（40分鐘70分）

【基礎(chǔ)鞏固練】

1.（6分）（2024?寧德模擬）根據(jù)熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是（）

A.熱量既能自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,也能夠自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體

B.一定質(zhì)量的理想氣體吸收了熱量,則氣體溫度一定升高

C.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，如果體積增大,就會(huì)對(duì)外做功，所以內(nèi)能一定減少

D.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功

2.（6分）（2022?重慶選擇考）2022年5月15日，我國(guó)自主研發(fā)的“極目一號(hào)”〃/型浮空艇創(chuàng)造了海

拔9032米的大氣科學(xué)觀測(cè)世界紀(jì)錄。若在浮空艇某段上升過(guò)程中，艇內(nèi)氣體溫度降低，體積和

質(zhì)量視為不變，則艇內(nèi)氣體（視為理想氣體）（）

A.吸收熱量B.壓強(qiáng)增大

C.內(nèi)能減小D.對(duì)外做負(fù)功

3.（6分）（多選）如圖所示為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的

管道中不斷循環(huán),在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱

量到箱體外。下列說(shuō)法正確的是（）

A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外

B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔?/p>

C.電冰箱的工作原理違背熱力學(xué)第一定律

D.電冰箱除了將熱量從箱體內(nèi)傳到箱體外，工作過(guò)程中所產(chǎn)生的其他一切影響,無(wú)論用何種辦

法都不可能消除

4.（6分）（2023?武漢模擬）車輛減震裝置中的囊式空氣彈簧由橡膠氣囊和密閉在其中的壓縮空氣

組成，當(dāng)車輛劇烈顛簸時(shí)，氣囊內(nèi)的氣體體積快速變化，以降低車輛的振動(dòng)幅度。若上述過(guò)程可

視為絕熱過(guò)程，氣囊內(nèi)的氣體可視為理想氣體,在壓縮氣體的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

（）

A.氣體溫度保持不變

B.每個(gè)氣體分子動(dòng)能都增大

C.氣體分子對(duì)單位面積的器壁壓力減小

D.單位時(shí)間內(nèi)單位面積上氣體分子碰撞器壁次數(shù)增多

5.（6分）（2024?朔州模擬）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體,從狀態(tài)A沿直線經(jīng)歷狀態(tài)B、C到達(dá)

狀態(tài)。，下列說(shuō)法正確的是（）

A.A-B過(guò)程中氣體分子的平均動(dòng)能不變

B.8-C過(guò)程中氣體對(duì)外界做功

C.B—C過(guò)程中氣體向外界放熱

D.C^D過(guò)程中氣體分子的密集程度增大

【加固訓(xùn)練】

（2022?遼寧選擇考）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)仇其體積廠和熱力學(xué)溫度T變化

圖像如圖所示，此過(guò)程中該系統(tǒng)（）

A.對(duì)外界做正功B.壓強(qiáng)保持不變

C.向外界放熱D.內(nèi)能減少

6.（6分）（生產(chǎn)生活情境）（2023?青島模擬）啤酒是青島這座城市的“專屬味道”，如圖是青島市民喜

歡的袋裝原漿，某次售賣時(shí)，售貨員將7℃冰鎮(zhèn)原漿倒入密封袋中快速封口，密封袋內(nèi)有啤酒和

少部分空氣且不斷有氣體從啤酒中析出，靜置一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)密封袋鼓脹起來(lái)。已知大氣壓強(qiáng)

po=l.0xl（）5pa,室溫為27℃,封閉氣體（視為理想氣體）體積從0.2L增大為0.25L。下列說(shuō)法正

確的是（）

A.外界對(duì)內(nèi)部封閉氣體做正功

B.靜置后內(nèi)部封閉氣體的內(nèi)能增加

C.靜置后內(nèi)部封閉氣體的分子速率都增加

D.根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律,可求出靜置后內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)

【綜合應(yīng)用練】

7.（6分）（多選）一定質(zhì)量的理想氣體，其內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比。該理想氣體從狀態(tài)Z經(jīng)一系

列變化，最終又回到狀態(tài)a其變化過(guò)程的廠T圖像如圖所示，其中氏4的延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原

點(diǎn)乃c與橫軸平行，氣體在狀態(tài)/時(shí)的內(nèi)能為U。則下列說(shuō)法正確的是（）

-T,3004Q0rr，K

A.氣體由狀態(tài)幺至狀態(tài)8的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做負(fù)功

B.氣體由狀態(tài)8至狀態(tài)C的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做正功

C.氣體由狀態(tài)Z至狀態(tài)5的過(guò)程中,氣體吸收的熱量大于￡

D.氣體由狀態(tài)C至狀態(tài)Z的過(guò)程中,氣體釋放的熱量等于U

8.（6分）（2024?寧德模擬）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的ab、be、cd、da四個(gè)過(guò)程，其

中兒的延長(zhǎng)線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),a、b、c、d四個(gè)狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)與溫度如圖所示，則（）

?P

A.氣體在ab過(guò)程中內(nèi)能的增加量小于cd過(guò)程中內(nèi)能的減少量

B.氣體在ab過(guò)程中吸收的熱量大于cd過(guò)程中放出的熱量

C.氣體在be過(guò)程中體積的變化量小于da過(guò)程中體積的變化量

D.氣體在be過(guò)程中體積的變化量等于da過(guò)程中體積的變化量

9.（10分）（2023?河北選擇考）如圖,某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量一個(gè)葫蘆的容積，在葫蘆開(kāi)口處豎直插入

一根兩端開(kāi)口、內(nèi)部橫截面積為0.1cm?的均勻透明長(zhǎng)塑料管，密封好接口，用氮?dú)馀趴諆?nèi)部氣

體,并用一小段水柱封閉氮?dú)?。外界溫度?00K時(shí),氣柱長(zhǎng)度/為10cm;當(dāng)外界溫度緩慢升高

到310K時(shí),氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0c相。已知外界大氣壓恒為L(zhǎng)0xi（）5pa,水柱長(zhǎng)度不計(jì)。

f?柱

/I

j.tfLIth

、/

（1）求溫度變化過(guò)程中氮?dú)鈱?duì)外界做的功；

⑵求葫蘆的容積；

（3）試估算被封閉氮?dú)夥肿拥膫€(gè)數(shù)。已知1mol氮?dú)庠?.0x105Pa、273K狀態(tài)下的體積約為22.4

L,阿伏伽德羅常數(shù)以取6.0xl023mol'o（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

【情境創(chuàng)新練】

10.（12分）（2023?廣東選擇考）在駐波聲場(chǎng)作用下，水中小氣泡周圍液體的壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生周期性變

化,使小氣泡周期性膨脹和收縮，氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)量不變的理想氣體，其膨脹和收縮過(guò)程可

簡(jiǎn)化為如圖所示的P-廠圖像，氣泡內(nèi)氣體先從壓強(qiáng)為po、體積為外、溫度為To的狀態(tài)幺等溫

膨脹到體積為5及、壓強(qiáng)為pB的狀態(tài)且然后從狀態(tài)B絕熱收縮到體積為及、壓強(qiáng)為1.卯。、

溫度為Tc的狀態(tài)CB到C過(guò)程中外界對(duì)氣體做功為Wo已知po、%、To和Wo求：

(1)PB的表達(dá)式;

(2)Tc的表達(dá)式;

(3?到C過(guò)程，氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少?

【加固訓(xùn)練】

某同學(xué)喝一盒牛奶但未喝完，想測(cè)量剩余牛奶的體積。他發(fā)現(xiàn)插在牛奶盒里的透明豎直吸管內(nèi)

殘留了一小段長(zhǎng)度為/的牛奶柱,于是用蠟將接口密封,吸管下端在液面上方，如圖所示o他先在

室內(nèi)測(cè)得牛奶盒接口處到牛奶柱下端的距離為再將牛奶盒拿到室外一段時(shí)間后，測(cè)得接口

處到牛奶柱下端的距離變?yōu)閰^(qū)已知室內(nèi)的熱力學(xué)溫度為八，室外的熱力學(xué)溫度為乃(72>T1),

大氣壓恒為po,吸管橫截面積為S,牛奶盒容積為及，牛奶密度為重力加速度為g,忽略吸管壁的

厚度和牛奶柱的蒸發(fā)，整個(gè)過(guò)程牛奶盒未形變，牛奶未溢出，牛奶盒及吸管內(nèi)的封閉氣體視為理

想氣體。

(1)求剩余牛奶的體積;

（2）若氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，比例系數(shù)為左，求該過(guò)程封閉氣體吸收的熱量。

解析版

1.（6分）（2024?寧德模擬）根據(jù)熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是（）

A.熱量既能自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,也能夠自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體

B.一定質(zhì)量的理想氣體吸收了熱量,則氣體溫度一定升高

C.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，如果體積增大,就會(huì)對(duì)外做功，所以內(nèi)能一定減少

D.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功

【解析】選D。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)

地從低溫物體傳遞到高溫物體，故A錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第一定律△。=次+0,可知物體內(nèi)能的改變

量是外界對(duì)物體做功與物體吸收的熱量的和，所以氣體吸收熱量，又對(duì)外做功時(shí),氣體的內(nèi)能可

能減小，則氣體溫度可能降低，故B錯(cuò)誤;對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,如果壓強(qiáng)不變，體積增大對(duì)

外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程可知,溫度一定升高，內(nèi)能增大，故C錯(cuò)誤;

根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，物體不可以將從單一熱源吸收的熱量全部用于做功而不產(chǎn)生其他

影響,也就是說(shuō)在引起其他變化的情況下，物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功,D正確。

2.（6分）（2022?重慶選擇考）2022年5月15日，我國(guó)自主研發(fā)的“極目一號(hào)”/〃型浮空艇創(chuàng)造了海

拔9032米的大氣科學(xué)觀測(cè)世界紀(jì)錄。若在浮空艇某段上升過(guò)程中，艇內(nèi)氣體溫度降低，體積和

質(zhì)量視為不變，則艇內(nèi)氣體（視為理想氣體）（）

A.吸收熱量B.壓強(qiáng)增大

C.內(nèi)能減小D.對(duì)外做負(fù)功

【解析】選C。由于浮空艇上升過(guò)程中體積和質(zhì)量均不變，則艇內(nèi)氣體不做功;根據(jù)土C可知,

溫度降低，則艇內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，氣體內(nèi)能減小;又根據(jù)可知?dú)怏w放出熱量，故選Co

3.（6分）（多選）如圖所示為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的

管道中不斷循環(huán),在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱

量到箱體外。下列說(shuō)法正確的是（）

簽發(fā)器

A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外

B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔?/p>

C.電冰箱的工作原理違背熱力學(xué)第一定律

D.電冰箱除了將熱量從箱體內(nèi)傳到箱體外，工作過(guò)程中所產(chǎn)生的其他一切影響,無(wú)論用何種辦

法都不可能消除

【解析】選B、Do熱力學(xué)第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律,是能量守恒定

律的具體表現(xiàn)，適用于所有的熱學(xué)過(guò)程，故C錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不能自發(fā)地從低溫

物體傳到高溫物體，必須借助于其他系統(tǒng)做功，故A錯(cuò)誤,B正確;壓縮機(jī)工作時(shí)會(huì)發(fā)熱，將一部分

電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能消耗掉，這種影響沒(méi)法消除，故D正確。

4.（6分）（2023?武漢模擬）車輛減震裝置中的囊式空氣彈簧由橡膠氣囊和密閉在其中的壓縮空氣

組成，當(dāng)車輛劇烈顛簸時(shí)，氣囊內(nèi)的氣體體積快速變化，以降低車輛的振動(dòng)幅度。若上述過(guò)程可

視為絕熱過(guò)程，氣囊內(nèi)的氣體可視為理想氣體,在壓縮氣體的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

（）

A.氣體溫度保持不變

B.每個(gè)氣體分子動(dòng)能都增大

C.氣體分子對(duì)單位面積的器壁壓力減小

D.單位時(shí)間內(nèi)單位面積上氣體分子碰撞器壁次數(shù)增多

【解析】選D。在壓縮氣體的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功，此過(guò)程可視為絕熱過(guò)程,由熱力學(xué)第一

定律AU=0+少可知，理想氣體的內(nèi)能增大，則氣體溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，但并不是每個(gè)

分子動(dòng)能都增大，故A、B錯(cuò)誤;由于溫度升高，分子平均速率增大，體積減小,分子密度增大，則氣

體分子對(duì)單位面積的器壁壓力增大，單位時(shí)間內(nèi)單位面積上氣體分子碰撞器壁次數(shù)增多，故C

錯(cuò)誤、D正確。

5.（6分）（2024?朔州模擬）如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)幺沿直線經(jīng)歷狀態(tài)8、。到達(dá)

狀態(tài)。，下列說(shuō)法正確的是（）

A.Z-8過(guò)程中氣體分子的平均動(dòng)能不變

B.8-C過(guò)程中氣體對(duì)外界做功

C.B—C過(guò)程中氣體向外界放熱

DC-。過(guò)程中氣體分子的密集程度增大

【解析】選C。由7-T圖像可知，氣體在幺-3過(guò)程中溫度升高,則氣體分子的平均動(dòng)能變大，故

A錯(cuò)誤;由圖像可知8-C過(guò)程中，氣體做等壓變化，所以氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，根據(jù)蓋-呂薩克

定律:C可知?dú)怏w體積減小，則外界對(duì)氣體做正功;由于氣體溫度降低,氣體內(nèi)能減小，根據(jù)熱力

學(xué)第一定律可知，氣體向外界放熱，故B錯(cuò)誤,C正確;由7-T圖像可知?dú)怏w在C-D過(guò)程中，溫度

不變，壓強(qiáng)減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程片C可知?dú)怏w體積變大，則氣體分子的密集程度減小,

故D錯(cuò)誤。

【加固訓(xùn)練】

（2022?遼寧選擇考）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)仇其體積/和熱力學(xué)溫度T變化

圖像如圖所示，此過(guò)程中該系統(tǒng)（）

可

A.對(duì)外界做正功B.壓強(qiáng)保持不變

C.向外界放熱D.內(nèi)能減少

【解析】選A。理想氣體從狀態(tài)。變化到狀態(tài)仇體積增大，理想氣體對(duì)外界做正功,A正確;由

題圖可知%為+0,根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有六C,聯(lián)立有）：￡,可看出T增大,增大,B錯(cuò)

誤;理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)。，溫度升高，內(nèi)能增大,D錯(cuò)誤;理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)

“由選項(xiàng)A、D可知,理想氣體對(duì)外界做正功且內(nèi)能增大，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w從外

界吸收熱量,C錯(cuò)誤。

6.（6分）（生產(chǎn)生活情境）（2023?青島模擬）啤酒是青島這座城市的“專屬味道”，如圖是青島市民喜

歡的袋裝原漿，某次售賣時(shí)，售貨員將7℃冰鎮(zhèn)原漿倒入密封袋中快速封口，密封袋內(nèi)有啤酒和

少部分空氣且不斷有氣體從啤酒中析出，靜置一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)密封袋鼓脹起來(lái)。已知大氣壓強(qiáng)

po=l.0x105Pa,室溫為27℃,封閉氣體（視為理想氣體）體積從0.2L增大為0.25L。下列說(shuō)法正

確的是（）

A.外界對(duì)內(nèi)部封閉氣體做正功

B.靜置后內(nèi)部封閉氣體的內(nèi)能增加

C.靜置后內(nèi)部封閉氣體的分子速率都增加

D.根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律,可求出靜置后內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)

【解析】選B。封閉氣體體積增大，氣體對(duì)外界做正功，則外界對(duì)內(nèi)部封閉氣體做負(fù)功，故A錯(cuò)

誤;靜置一段時(shí)間后，封閉氣體溫度升高，則氣體的內(nèi)能增加，故B正確;溫度升高,氣體分子運(yùn)動(dòng)

的平均速率增加，但具體到某一個(gè)氣體分子，其速率有可能減小，故C錯(cuò)誤;根據(jù)題意，不斷有氣

體從啤酒中析出，即氣體的物質(zhì)的量在不斷增多，則根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律，不能求出靜置后內(nèi)部封

閉氣體的壓強(qiáng)，故D錯(cuò)誤。

【綜合應(yīng)用練】

7.（6分）（多選）一定質(zhì)量的理想氣體，其內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比。該理想氣體從狀態(tài)幺經(jīng)一系

列變化，最終又回到狀態(tài)4其變化過(guò)程的匚T圖像如圖所示，其中氏4的延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原

點(diǎn)乃C與橫軸平行，氣體在狀態(tài)/時(shí)的內(nèi)能為。。則下列說(shuō)法正確的是（）

Trr,,

品1?…??々??/'

A.氣體由狀態(tài)/至狀態(tài)5的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做負(fù)功

B.氣體由狀態(tài)8至狀態(tài)C的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做正功

C.氣體由狀態(tài)Z至狀態(tài)3的過(guò)程中，氣體吸收的熱量大于藍(lán)

D.氣體由狀態(tài)C至狀態(tài)Z的過(guò)程中,氣體釋放的熱量等于U

【解析】選A、Co由題意可知，氣體由狀態(tài)Z至狀態(tài)8為等壓變化，體積增大，外界對(duì)氣體做負(fù)

功,A項(xiàng)正確;氣體由狀態(tài)8變化至狀態(tài)C為等容變化,氣體對(duì)外界不做功,B項(xiàng)錯(cuò)誤;氣體由狀態(tài)

/變化至狀態(tài)8為等壓變化，由"，解得〃=200Ko由題意可知上黑#,解得UB=1.5U,UC=2U,

氣體由狀態(tài)A變化至狀態(tài)民外界對(duì)氣體做負(fù)功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量大

于*C項(xiàng)正確;氣體由狀態(tài)C變化至狀態(tài)4外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體

釋放的熱量大于。,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

8.（6分）（2024?寧德模擬）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的a。、be、cd、da四個(gè)過(guò)程，其

中加的延長(zhǎng)線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),a、b、c、d四個(gè)狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)與溫度如圖所示，則()

A.氣體在ab過(guò)程中內(nèi)能的增加量小于cd過(guò)程中內(nèi)能的減少量

B.氣體在ab過(guò)程中吸收的熱量大于cd過(guò)程中放出的熱量

C.氣體在be過(guò)程中體積的變化量小于da過(guò)程中體積的變化量

D.氣體在be過(guò)程中體積的變化量等于da過(guò)程中體積的變化量

【解析】選C。氣體在仍、cd過(guò)程溫度變化量相同，則氣體在仍過(guò)程中內(nèi)能的增加量等于cd

過(guò)程中內(nèi)能的減少量，故A錯(cuò)誤;仍過(guò)程中體積不變，則Wah=O,cd過(guò)程中體積減小，則旅40,則

ab過(guò)程中吸收的熱量Qah=\Uab,cd過(guò)程中放出的熱量為4產(chǎn)AUc什即詡其中產(chǎn)AU”,故氣體

在ab過(guò)程中吸收的熱量小于cd過(guò)程中放出的熱量，故B錯(cuò)誤;氣體在be過(guò)程是等溫壓縮，壓強(qiáng)

增大到b狀態(tài)的1.5倍，則體積變?yōu)閎狀態(tài)的過(guò)程是等溫膨脹，壓強(qiáng)變?yōu)閐狀態(tài)的則體積

變?yōu)閐狀態(tài)的2倍;因ab兩狀態(tài)體積相等，設(shè)為匕則c狀態(tài)體積為1Kd狀態(tài)體積為;匕氣體在be

過(guò)程中體積的變化量小于da過(guò)程中體積的變化量，故C正確,D錯(cuò)誤。

9.(10分)(2023?河北選擇考)如圖,某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量一個(gè)葫蘆的容積，在葫蘆開(kāi)口處豎直插入

一根兩端開(kāi)口、內(nèi)部橫截面積為0」cn?的均勻透明長(zhǎng)塑料管，密封好接口，用氮?dú)馀趴諆?nèi)部氣

體,并用一小段水柱封閉氮?dú)?。外界溫度?00K時(shí),氣柱長(zhǎng)度/為10cm;當(dāng)外界溫度緩慢升高

到310K時(shí),氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm。已知外界大氣壓恒為1.0義1()5pa,水柱長(zhǎng)度不計(jì)。

r

_1卜口處

(1)求溫度變化過(guò)程中氮?dú)鈱?duì)外界做的功；

答案:(1)O.4J

【解析】(1)由于水柱的長(zhǎng)度不計(jì)，故封閉氣體的壓強(qiáng)始終等于大氣壓強(qiáng)。設(shè)大氣壓強(qiáng)為po,塑

料管的橫截面積為S,初、末態(tài)氣柱的長(zhǎng)度分別為/1、/2,氣體對(duì)外做的功為沙。根據(jù)功的定義

有吃%S(/2-/i),解得竹0.4J

⑵求葫蘆的容積；

答案:⑵H9cm3

【解析】(2)設(shè)葫蘆的容積為匕封閉氣體的初、末態(tài)溫度分別為八、A,體積分別為外、外,根

據(jù)蓋-呂薩克定律有些=",人=%長(zhǎng)1尸2=四應(yīng)2

1112

聯(lián)立以上各式并代入題給數(shù)據(jù)得F=119cm3

(3)試估算被封閉氮?dú)夥肿拥膫€(gè)數(shù)。已知1mol氮?dú)庠趌.OxlO5Pa、273K狀態(tài)下的體積約為22.4

L,阿伏伽德羅常數(shù)NA取6.0x1023mol-io(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

答案:(3)2.9x1021

【解析】⑶設(shè)在1.0x105pa、273K狀態(tài)下,1mol氮?dú)獾捏w積為To、溫度為To,封閉氣體的體

積為匕,被封閉氮?dú)獾姆肿觽€(gè)數(shù)為〃。

根據(jù)蓋-呂薩克定律有dT

其中〃中NA,聯(lián)立以上各式并代入題給數(shù)據(jù)得片2.9x1021個(gè)

【情境創(chuàng)新練】

10.(12分)(2023?廣東選擇考)在駐波聲場(chǎng)作用下，水中小氣泡周圍液體的壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生周期性變

化,使小氣泡周期性膨脹和收縮，氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)量不變的理想氣體，其膨脹和收縮過(guò)程可

簡(jiǎn)化為如圖所示的P-V圖像，氣泡內(nèi)氣體先從壓強(qiáng)為夕0、體積為無(wú)、溫度為To的狀態(tài)Z等溫

膨脹到體積為5%、壓強(qiáng)為外的狀態(tài)8,