第十四章 微专题42 气体状态变化的图像（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

微专题42　气体状态变化的图像 微点一　p­V图像（等温过程） 类别 特点 示例 p ­V pV＝CT(其中C为恒量)，即pV之积越大的气体等温线温度越高，线离原点越远 p ­ p＝CT ，斜率k＝CT，即斜率越大，气体温度越高 (2020·山东卷)一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p ­V图像如图所示．已知三个状态对应的坐标分别为a(V0，2p0)、b(2V0，p0)、c(3V0，2p0).以下判断正确的是(　　) A．气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功 B．气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量 C．在c→a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 D．气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量 C　解析：由W＝Fx＝pSx＝p·ΔV知，p ­V图线与V轴所围面积代表气体状态变化所做的功，由图知，a→b和b→c过程中，气体对外界做的功相等，A错误；由＝C知，a、b两状态温度相等，内能相同，ΔU＝0；由ΔU＝W＋Q知，Qab＝－W；而c状态的温度高于b状态的温度，则b→c过程中，ΔU＞0，据ΔU＝W＋Q知，Qbc＞|W|，B错误；c→a过程内能减少，ΔU＜0，外界对气体做正功，W＞0，属于放热过程，由ΔU＝Q＋W知，W＜|Q|，C正确；由于a、b状态内能相等，故c→a内能减少量等于b→c内能增加量，D错误． 微点二　p ­T图像（等容过程） 类别 特点 示例 p­T p＝ T，斜率k＝ ，即斜率越大，气体体积越小 (多选)一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p­T图像如图所示．其中对角线ac的延长线过原点O.下列判断正确的是(　　) A．气体在a、c两状态时的体积相等 B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 C．在过程cd中，气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D．在过程da中，气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 AB　解析：选由ac的延长线过原点O知，直线Oca为一条等容线，气体在a、c两状态的体积相等，选项A正确；理想气体的内能由其温度决定，故在状态a时的内能大于在状态c时的内能，选项B正确；过程cd是等温变化，气体内能不变，由热力学第一定律知，气体对外放出的热量等于外界对气体做的功，选项C错误；过程da气体内能增大，从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，选项D错误． 微点三　V­T图像（等压过程） 类别 特点 示例 V­T V＝ T，斜率k＝ ，即斜率越大，气体压强越小 (2021·全国甲卷)如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由V­t图上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示，V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；t0为它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0是它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0＝－273.15 ℃；a、b为直线Ⅰ上的一点．由图可知，气体在状态a和b的压强之比＝________；气体在状态b和c的压强之比＝________． 答案：1　 解析：根据盖­吕萨克定律有＝k(k为常数)，整理得V＝kt＋273k，由于V­t图像可知直线Ⅰ为等压线，则a、b两点压强相等，有＝1；设t＝0° C时，当气体体积为V1对应压强为p1，当气体体积为V2对应压强为p2，根据等温变化有p1V1＝p2V2，由于直线Ⅰ和Ⅱ各为两条等压线，有p1＝pb，p2＝pc，联立解得＝＝. 学科网（北京）股份有限公司 $