热学复习气缸类专题一、基本知识气体实验定律(1)等温变化(玻意耳定律)pV=C或p1V1=p2V2;(2)等容变化(查理定律)pT=C或p1T1=p2T2;(3)等压变化(盖•吕萨克定律)VT=C或V1T1=V2T2;拓展规律(1)一定质量理想气体状态方程pVT=C或p1V1T1=p2V2T2(2)理想气体的克拉珀龙方程nRTpV二、基本技能1、通过活塞(或气缸)的受力情况分析,建立牛顿运动定律方程,确定气体的压强;2、对气体进行状态分析,选择对应的气体实验定律,建立方程求解。三、高考题例【例1】(2013·新课标Ⅰ·33(2))(双缸问题,中等偏难)如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置,气缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0,气缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和p0/3;左活塞在气缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为V0/4.现使气缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至气缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡.已知外界温度为T0,不计活塞与气缸壁间的摩擦.求:(i)恒温热源的温度T;(ii)重新达到平衡后,左气缸中活塞上方气体的体积Vx.解析:(i)设左右活塞的质量分别为M1、M2,左右活塞的横截面积均为S由活塞平衡可知:p0S=M1g①p0S=M2g+p0S3②加热后,由于左边活塞上升到顶部,但对顶部无压力,所以下面的气体发生等压变化,而右侧上方气体的温度和压强均不变,所以体积仍保持14V0不变,所以当下面放入温度为T的恒温热源后,活塞下方体积增大为(V0+34V0),则由等压变化得12V0+34V0T0=V0+34V0T解得T=75T0(ii)当把阀门K打开重新达到平衡后,由于右侧上部分气体要充入左侧的上部,且由①②两式知M1g>M2g,打开活塞后,左侧活塞降至某位置,右侧活塞升到顶端,气缸上部保持温度T0等温变化,气缸下部保持温度T等温变化.设左侧上方气体压强为p,由pVx=p03·V04,设下方气体压强为p2,则p+M1gS=p2解得p2=p+p0所以有p2(2V0-Vx)=p0·7V04联立上述两个方程得6V2x-V0Vx-V20=0解得Vx=12V0,另一解Vx=-13V0,不合题意,舍去.【例2】(2014·新课标Ⅰ·33(2))(单缸问题,中等)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内,汽缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界温度为T0。现取质...