Question

[選修3-3]
（1）汽車是一種將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能來工作的機器．有人總想將汽車發(fā)動機的工作效率提升到100%，根據(jù)我們所學的熱學知識可知，這是不可能的，這種想法違背了

熱力學第二定律

．（選填“熱力學第一定律”、“熱力學第二定律”、“熱力學第三定律”）
（2）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中A→B過程為等壓變化，B→C過程為等容變化．已知V_A=0.3m³，T_A=T_C=300K、T_B=400K．
①求氣體在狀態(tài)B時的體積．
②沒A→B過程氣體吸收熱量為Q，B→C過 氣體  放出熱量為Q₂，比較Q₁、Q₂的大小說明原因．

Answer 1

分析：（1）有人總想將汽車發(fā)動機的工作效率提升到100%，這種想法違背了熱力學第二定律．
（2）A→B過程為等壓變化，由蓋--呂薩克定律求出氣體在狀態(tài)B時的體積．根據(jù)熱力學第一定律比較Q₁、Q₂的大�。�

解答：解：
（1）有人總想將汽車發(fā)動機的工作效率提升到100%，沒有違反能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，也就不違反熱力學第一定律，但違反了物理過程的方向性，即違反了熱力學第二定律．
（2）①設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為V_B，A→B過程為氣體發(fā)生等壓變化，由蓋--呂薩克定律得，
  

VA

VB

=

TA

TB

，代入數(shù)據(jù)得V_B=0.4m³．
②由題，T_A=T_C，所以氣體A到B過程增加的內(nèi)能與B到C減小的內(nèi)能相同．而AB過程氣體對外做正功，B→C過程氣體不做功，由熱力學第一定律可知，Q₁＞Q₂．
故答案為：（1）熱力學第二定律．（2）①氣體在狀態(tài)B時的體積為0.4m³．Q₁＞Q₂．

點評：本題考查了熱力學第二定律的理解、氣體實驗定律和熱力學第一定律的應(yīng)用能力．基礎(chǔ)題．