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1、龙源期刊网 http:/理想气体状态变化过程中的做功问题作者：郭信平来源：文理导航教育研究与实践2017年第10期全国高考I卷选考内容为选修模块3-3、3-4两个模块的内容，选修3-3模块只有一 II考 点：气体实验定律；选修3-4有三个II考点：简谐运动的公式和图像、横波的图像、光的折射 定律；因此从教学课时数及知识难度考虑，多数学校会选选修3-3模块。2017年全国I卷考试 大纲题型示例中选考题物理选修3-3给出的是2008年宁夏卷31，其中第二小题就涉及理想气 体的等温变化过程。因此，选修3-3必考气体的实验定律。气体实验定律分别为等温变化、等 压变化、等容变化，等温、等压变化易涉及到气
2、体做功的问题，易结合热力学第一定律 U=W+Q考查。气体实验定律涉及的等压、等温过程中的气体做功问题，可归结为恒力做 功、变力做功的问题。一、等压变化涉及气体做功问题实际就是恒力做功的计算例析1如图1所示，内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l=36cm处有一个与气缸固 定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体。当气体的温度T=300K、大 气压强p=1.0x10Pa时，活塞与气缸底部之间的距离l=30cm，已知活塞面积为50cm，不计活塞 的质量和厚度。现对缸内气体加热，使活塞缓慢上升，当温度上升至T=540K时，求：（1）封闭气体此时的压强；（2）该过程中气体对外做的功。解析（1）对活塞进行受力分析，由平衡条件得pS=pS解得 p=p=1.0x10Pa封闭气体先做等压膨胀初状态：V=1S，T=300K第二状态（活塞刚刚上升到卡环处）：V=1S由盖-吕萨克定律得=，即=解得 T=360 K
