考点1 热学

规范答题与满分指导

热学问题

【典例】　(10分)(1)(多选)如图7－12，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是

A．在过程ab中气体的内能增加

B．在过程ca中外界对气体做功

C．在过程ab中气体对外界做功

D．在过程bc中气体从外界吸收热量

E．在过程ca中气体从外界吸收热量

(2)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K₁和K₂。K₁长为l，顶端封闭，K₂上端与待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时，M与K₂相通；逐渐提升R，直到K₂中水银面与K₁顶端等高，此时水银已进入K₁，且K₁中水银面比顶端低h，如图(b)所示。设测量过程中温度、与K₂相通的待测气体的压强均保持不变。已知K₁和K₂的内径均为d，M的容积为V₀，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g。求：

①待测气体的压强；

②该议器能够测量的最大压强。

[审题探究]

1．通读题干，挖掘信息。

(1)玻璃泡M下端是“三通口”水银面在M下端时，左右两侧气体连通，均为稀薄气体压强P。

(2)水银面上升后“三通”口关闭右侧压强不变。

(3)左侧气体被封闭后体积发生变化，初末状态体积均可求出。

(4)温度与待测气体压强不变。

2．构建情景，还原模型。

(1)封闭后，左侧气体温度不变，体积减小、压强变压、遵守玻意耳定律。

(2)左侧与待测气体连通、由题意知温度、压强均不变，体积稍有变化，但可理解为待测气体体积很大，这点变化可以忽略不计。

(3)K₂中的液面与K₁顶部等高，隐含有液面高度差h＜l。

[规范解答]

[解析]　(1)在过程ab中，体积不变，外界不对气体做功，气体也不对外界做功，压强增大，温度升高，内能增加，故A正确、B、C错误；在过程ca中，气体的体积缩小，外界对气体做功，故B正确；在过程bc中，温度不变，内能不变，体积增加，气体对外界做功。由热力学第一定律可知，气体要从外界吸收热量，故D正确。在过程ca中，压强不变，体积变小，温度降低，故内能变小，而外界对气体做功，气体要向外界放出热量，故E错误。

[答题规则]

1．选择题为5选3，有一个错误选项扣3分，如两对一错得1分，一对一错，得0分，两对得4分。一对得2分，对不把握的选项要慎重，宁少勿滥。

2．注重公式书写，简化文字说明。

阅卷只给公式分，但是有效的公式才能给分。

3．文字说明简洁、使用的物理量如题干中没明确，需简要说明，如V₁、V₀是谁的体积。

4．对于不会做的题目或者不能全对的题目，要根据题目情景尽量书写相关的公式。

【规范训练】

(1)(多选)下列说法正确的是

A．分子间距离减小时，分子势能一定增大

B．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

C．绝热压缩和等温压缩，气体内能均不变

D．一定量的理想气体升高相同的温度等压变化比等容变化吸收的热量多

E．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小

(2)如图7－14所示，一圆柱形气缸直立在水平地面上，内有质量不计的可上下移动的活塞，在距缸底高为2H₀的缸口处有固定的卡环，使活塞不会从气缸中顶出，气缸壁和活塞都是不导热的，它们之间没有摩擦。活塞下方距缸底高为H₀处还有一固定的可导热的隔板，将容器分为A、B两部分，A、B中各封闭同种的理想气体，开始时A、B中气体的温度均为27 ℃，压强等于外界大气压强p₀，活塞距气缸底的高度为1.6H₀，现通过B中的电热丝缓慢加热，试问：

①当B中气体的压强为1.5p₀时，活塞距缸底的高度是多少？

②当A中气体的压强为1.5p₀时，B中气体的温度是多少？

解析　(1)当两分子之间的距离大于平衡位置时，两分子间距离减小的过程中，分子势能减小，A错误；单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B正确；绝热压缩气体，外界对气体做功，气体内能增加，C错误；等容过程中吸收的热量仅仅增加为内能，而等压升温的过程中体积增大，对外做功，吸收的热量转化为内能和对外做功，所以一定质量的理想气体升高相同的温度，其等容过程中吸收的热量小于等压过程吸收的热量，D正确；当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，E正确。