热力学定律计算题讲评 PPT

P0S
P0S
P2S
P1S
P0S
P0S
P2S
P1S
(1)以封闭气体为研究对象
初态
末态
P1=P0 V1=h1∙S=0.5S T1= 27+273=300K
P2=P0 V2=h2∙S=? T2=207+273=480K
(2)W=P0∙∆V =P0∙(h2-h1)∙S =150J
W+Q=∆U Q= ∆U-W
P1V1 P3V3
T1
T3
得： P3=1.1×105Pa
P3=P0+F/S 得：F=100N
课堂小测试
P0S P1S
P0S P2S ∆l
P0S P1S
P0S P1S
(1)以封闭气体为研究对象
初态
P1=P0 V1=2×10-3m3 T1= 10+273=283K
末态wk.baidu.com
P2=P0 V2=? T2=37+273=310K
P1V1 P2V2
T1
T2
得： V2=2.2×10-3m3
l V2 V1 0.02m S
=300-(-150)=450J
P1V1 P2V2
T1
T2
得： h2=0.8m
13．如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄
氏温度为 t1的理想气体，活塞的质量为 m，横截面积为 S，与容器底 部相距 h1。现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到（摄 氏）t2，若这段时间内气体吸收的热量为 Q，已知大气压强为 P0，重 力加速度为 g，求：①气体的压强．②这段时间内活塞上升的距离是
热力学定律计算题讲评
程序化解题
液面 活塞 气缸
受力分析
明确状态
封闭气体
初态 P1 V1 T1
热力学 温度
末态 P2 V2 T2
W=P内∙∆V
W+Q=∆U
列方程
P1V1 P2V2
T1
T2
V=S•L
12．如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞
与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部高度 h1=0.50m， 气体的温度 t1=27℃．给汽缸缓慢加热t2=207℃，活塞缓慢上升到距离 汽缸底某一高度 h2处，此过程中缸内气体增加的内能△U=300J．已知 大气压强 p0=1.0×105Pa，活塞横截面积S=5.0×10﹣3m2．求：（ⅰ） 活塞距离汽缸底部的高度 h2；（ⅱ）此过程中缸内气体吸收的热量 Q
（2）如果环境温度保持在 37℃，对气缸作用水平力，使缸内气体体 积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？
F
P0S P1S
P3S P0S
(2)以封闭气体为研究对象
初态
末态
P1=P0 V1=2×10-3m3 T1= 10+273=283K
P3=P0+F/S=? V3=V1
T3=37+273=310K
P1V1 P2V2
T1
T2
得：
h2
h1(t2 273 ) t1 273
h h2 h1 h1(t2 t1)
t1 273
∆U= W+Q
Q
(
P0
S
mg
)
h1(t2 t1
t1 273
)
14．如图所示，薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上，当环境 温度为 10℃时，用横截面积为 1.0×10﹣2m2的活塞封闭体积为 2.0×l0﹣3m3的理想气体，活塞另一端固定在墙上．外界大气压强为 1.0×105Pa．（1）当环境温度为 37℃时，气缸自由移动了多少距离？ （2）如果环境温度保持在 37℃，对气缸作用水平力，使缸内气体体 积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？
多少？③这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？ P0S
P0S
P1S
mg
h1
P2S mg
(1)对活塞：mg+P0S=P1S
得：
P1
P0
mg S
(2)以封闭气体为研究对象
初态
P1 V1=h1∙S T1=t1+273
末态
P2=P1 V2=h2∙S=? T2=t2+273
(3)
W
(P0S
mg )
h1(t2 t1) t1 273