Question

【題目】一定質量的理想氣體從狀態A變化到狀態B，再變化到狀態C其狀態變化過程中p—V圖像如圖所示，已知該氣體在狀態A時的溫度為27℃，求：

(1)該氣體在狀態B時的溫度；

(2)該氣體從狀態A到狀態C的過程中與外界交換的熱量；

(3)從微觀角度解釋狀態A與狀態C氣體壓強不同的原因。

Answer 1

【答案】(1)-173℃；(2)；(3)見解析

【解析】

(1)狀態A有

狀態B有

狀態C有

A到B過程為等容變化，有

代入數據解得

則

(2)氣體從狀態B到狀態C發生等壓變化，有

代入數據得

則

A、C溫度相等，則

由熱力學第一定律有

從A到C氣體對外做功為

聯立解得

(3)兩狀態下的分子平均動能相等，狀態C的分子數密度小于狀態A的分子數密度，因此在狀態C在單位時間內對單位面積氣壁的撞擊力小于A狀態；故狀態C的壓強小于狀態A的壓強。