1．一定量的理想气体吸收热量，同时体积膨胀并对外做功，则此过程的末状态与初状态相比(　 　)

A.气体内能一定增加　　　B.气体内能一定减少

C.气体内能一定不变　　　D.气体内能变化不可确定

例1．已知大气压强为p₀ cmHg,一端开口的玻璃管内封闭一部分气体，管内水银柱高度为h cm，(或两边水银柱面高度差为h cm)，玻璃管静止，求下列图中封闭理想气体的压强各是多少？

解析：将图中的水银柱隔离出来做受力分析；⑺中取与管内气体接触的水银面为研究对象做受力分析． 本题的所有试管的加速度都为零．所以在⑴中：G=N，p₀S=PS；在⑵图中：p₀S+G=pS，p₀S+ρghS=pS，取cmHg(厘米汞柱)为压强单位则有：p= p₀+h；同理，图⑶中试管内气体的压强为：p= p₀-h；采用正交分解法解得：图⑷中：p= p₀+hsinθ；图⑸中：p=p₀-hsinθ；图⑹中取高出槽的汞柱为研究对象，可得到：p= p₀-h；图⑺中取与管内气体接触的水银面(无质量)为研究对象：p₀S+ρghS=pS，p= p₀+h

点评：

(1) 确定封闭气体压强主要是找准封闭气体与水银柱(或其他起隔绝作用的物体)的接触面，利用平衡的条件计算封闭气体的压强．

(2) 封闭气体达到平衡状态时，其内部各处、各个方向上压强值处处相等．

(3) 液体压强产生的原因是重力

(4)液体可将其表面所受压强向各个方向传递．

(1)两容器各侧壁压强的大小关系及压强大小决定于哪些因素？

(2)若两容器同时做自由落体运动，容器侧壁所受压强将怎样变化？

解析：

(1)对于甲容器，上壁压强为零，底面压强最大，侧壁压强自上而下由小变大其大小决定于深度，对于乙容器各处器壁上的压强均相等，其大小决定于气体分子的温度和气体分子的密度。

(2)甲容器做自由落体运动时，处于完全失重状态，器壁各处的压强均为零；乙容器做自由落体运动时，气体分子的温度和气体分子的密度不变，所以器壁各处的压强不发生变化。

点评：要分析、弄清液体压强和气体压强产生的原因是解决本题的关键。

例3．钢瓶内装有高压气体，打开阀门高压气体迅速从瓶口喷出，当内外气压相等时立即关闭阀门。过一段时间后再打开阀门，问会不会再有气体喷出？

解析：第一次打开阀门气体高速喷出，气体迅速膨胀对外做功，但来不及吸热。由热力学第一定律可知，气体内能减少，导致温度突然下降。关闭阀门时，瓶内气体温度低于外界温度，但瓶内压强等于外界气体压强。过一段时间后，通过与外界热交换，瓶内温度升高到和外界温度相同，而瓶的体积没变，故而瓶内气体压强增大。因此，再次打开阀门，会有气体喷出。

点评：此题有两个过程，第一次相当于绝热膨胀过程，第二次是等容升温。

例4．一房间内，上午10时的温度为15⁰C，下午2时的温度为25⁰C，假定大气压无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的　 (　　)

A．空气密度增大　 　　　　 B．空气分子的平均动增大

C．空气分子速率都增大　　 　　　D．空气质量增大

解析：由于房间与外界相通，外界大气压无变化，因而房间内气体压强不变。但温度升高后，体积膨胀，导致分子数密度减小。所以，房间内空气质量减少，空气分子的平均动增大。但并非每个分子速率都增大，因为单个分子的运动是无规则的。答案B是正确。

点评：本题要求学生正确理解题意，弄清温度变化对分子运动的影响。

例5．如图所示，一气缸竖直放置，气缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁无摩擦，气体处于平衡状态．现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点，在达到平衡后，与原来相比，则(　　)

A．气体的压强变大　　　　 B．气体的压强变小

C．气体的体积变大　　　　 D．气体的体积变小

解析：由活塞的受力分析可知,开始封闭气体的压强

P₁=P₀-mg/s,而气缸稍微倾斜一点后，　P₁S　　　　P₂S

由于P₁＜P₂，而温度不变，由气态方程，mg　　θ　mg

则V₂＜V₁，故AD正确．　　　　P₀S　　P₀S

5．理想气体分子间没有相互作用力。注意：一定质量的某种理想气体内能由温度　 决定。

4．一定质量的理想气体的体积、压强、温度之间的关系是： PV/T=常数 　，克拉珀珑方程是：　 PV/T=RM/μ　　 。

2．气体的状态参量有：(p、V、T)

①压强(p)：封闭气体的压强是大量分子对器壁 撞击　 的宏观表现，其决定因素有：1) 温度　　 ；2)　 单位体积内分子数 。

②体积(V)：1m³= 10³ l= 　10⁶ml 。　　

③热力学温度T=　 t+273.15　　 。

1．1atm= 1.01×10⁵　　 　pa= 76　 cmHg，相当于 　10.3　 m高水柱所产生的压强。

3.气体分子运动的特点。气体压强的微观意义。　　　　　　　

2.气体的体积、温度、压强之间的关系.。　　　　　　　　　　

1.气体状态和状态参量。热力学温度。　　　　　　　　　　

12.核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦，并释放一个中子了。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u=1.66×10^-27kg。

⑴写出氘和氚聚合的反应方程。

⑵试计算这个核反应释放出来的能量。

⑶若建一座功率为3.0×10⁵kW的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？

(一年按3.2×10⁷s计算，光速c=3.00×10⁸m/s，结果取二位有效数字)