第2章 气体、液体和固体 单元综合提升-【金版新学案】2024-2025学年高中物理选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（粤教版2019）

单元综合提升

气体、液体和固体

学生用书↓第43页

(2023·广东高考)在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的p­V图像，气泡内气体先从压强为p0、体积为V0、温度为T0的状态A等温膨胀到体积为5V0、压强为pB的状态B，然后从状态B绝热收缩到体积为V0、压强为1.9p0、温度为TC的状态C。已知p0、V0、T0。求：

(1)pB的表达式；

(2)TC的表达式。

答案：(1)pB＝p0　(2)TC＝1.9T0

解析：(1)A到B过程，根据玻意耳定律可得

pAVA＝pBVB

解得pB＝p0。

(2)B到C过程，根据理想气体状态方程可知

＝

解得TC＝1.9T0。

　人教版选择性必修第三册P43·T7

如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态B和C。已知状态A的温度TA为300 K，求状态C的温度。

　广东高考真题以气泡内封闭的一定质量的理想气体的p­V图像为素材，创设了气泡膨胀和收缩的学习探索问题情境，与人教版选择性必修第三册P43·T7情境类似。主要考查玻意耳定律和理想气体状态方程与图像的综合问题。

针对练1.一定质量的理想气体，在初始状态A时，体积为V0，压强为p0，温度为T0。该理想气体从状态A经一系列状态变化，最终回到原来状态A，其变化过程的p­V图像如图所示，其中A→B是等温变化。求：

(1)气体在状态B时的体积；

(2)气体在状态C时的温度。

答案：(1)　(2)3T0

解析：(1)由题意可知，从状态A到状态B为等温变化过程，状态B时气体压强为pB＝3p0，设体积为VB，由玻意耳定律得p0V0＝pBVB

解得VB＝。

(2)由题图可知，从状态B到状态C为等压变化过程，状态C时气体体积为VC＝V0，设温度为TC，由盖­吕萨克定律得＝

解得TC＝3T0。

针对练2.(2023·广东广州高三联考)逆向斯特林循环是回热式制冷机中的理想工作循环，其p­V图像如图所示。在该循环中，理想气体先后经历两个等容变化和两个等温变化过程，实现与外界的热交换，从而达到制冷效果。若理想气体先从压强为p0、体积为V0、温度为T0的状态A等温膨胀到体积为3V0的状态B，然后由状态B等容变化到压强为p0的状态C，再由状态C等温压缩到体积为V0的状态D，最后由状态D等容变化到初始状态A。求：