押第13、6题：热力学-备战2024年高考物理临考题号押题（辽宁、黑龙江、吉林专用）

押第13、6题 热力学 热力学，辽宁卷会以计算题或选择题的形式考察。其中计算题主要考察理想气体状态方程，求解气体压强是解题关键，通常分析活塞或汽缸的受力，应用平衡条件或牛顿第二定律求解。因此，该模块计算题很可能加入弹簧、电子秤等受力情境。主要考点如下： 题型 细分 计算题（第13）题 理想气体状态方程 选择题（第7题） 热学图像 分子力 内能 热力学定律 1. （2023年辽宁卷）“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图像如图所示。该过程对应的p-V图像可能是（　　） A. B. C. D. 2．（2022年辽宁卷）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其体积V和热力学温度T变化图像如图所示，此过程中该系统（   ） A．对外界做正功 B．压强保持不变 C．向外界放热 D．内能减少 3．（2021年辽宁卷）如图（a）所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用途。图（b）为某一“系留气球”的简化模型图；主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的氦气（可视为理想气体），副气囊与大气连通。轻弹簧右端固定、左端与活塞连接。当气球在地面达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触，弹簧处于原长状态。在气球升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时，活塞与右挡板刚好接触，氦气体积变为地面时的1.5倍，此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的。已知地面大气压强p0=1.0×105Pa、温度T0=300K，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计。 （1）设气球升空过程中氦气温度不变，求目标高度处的大气压强p； （2）气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变。气球内外温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、右挡板间距离的。求气球驻留处的大气温度T。 1.分子间的作用力 分子间的作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep＝0) (1)当r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，当r增大时，分子间的作用力做负功，分子势能增大 (2)当r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力，当r减小时，分子间的作用力做负功，分子势能增大 (3)当r＝r0时，分子势能最小. 2．物体内能 (1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法。 (2)内能的大小与温度、体积、物质的量和物态等因素有关。 (3)通过做功或热传递可以改变物体的内能。 (4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能都相同． (5)内能由物体内部分子微观运动状态决定，与物体整体运动情况无关。任何物体都具有内能，恒不为零。 3.热力学定律 （1）改变物体内能的方式有两种，只叙述一种改变方式是无法确定内能变化的。 （2）对热力学第二定律的理解：热量可以由低温物体传递到高温物体，也可以从单一热源吸收热量全部转化为功，但不引起其他变化是不可能的。 （3）做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正． （4）与外界绝热，则不发生热传递，此时Q＝0 （5）如果研究对象是理想气体，因理想气体忽略分子势能，所以当它的内能变化时，体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化。 三种特殊情况 若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加； 若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加； 若过程的初、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量 4.理想气体的图像问题 名称 图像 特点 其他图像 等 温 线 p－V pV＝CT(C为常量)，即pV之积越大的等温线对应的温度越高，离原点越远 p－ p＝，斜率k＝CT，即斜率越大，对应的温度越高 等 容 线 p－T p＝T，斜率k＝，即斜率越大，对应的体积越小 等 压 线 V－T V＝T，斜率k＝，即斜率越大，对应的压强越小 5.理想气体状态方程 5.1 压强的计算 （1）被活塞、汽缸封闭的气体，通常分析活塞或汽缸的受力，应用平衡条件或牛顿第二定律求解。 （2）应用平衡条件或牛顿第二定律求解，得出的压强单位为Pa。若应用p＝p0＋h或p＝p0－h来表示压强，则压强p的单位为cmHg或mmHg。 5.2 多个研究对象的问题 由活塞、液柱相联系的“两团气”问题，要注意寻找两团气之间的压强、体积或位移关系，列出辅助方程，最后联立求解。 5