Question

如圖所示，一定質量的理想氣體按p-T圖象中箭頭方向，從狀態A變化到狀態B，再變化到狀態C，已知氣體在狀態A時的體積為33.6升．
（1）從狀態A沿圖中箭頭變化到狀態B的過程中，氣體是吸熱還是放熱

 

？
（2）氣體在狀態C的體積是多少升？
（3）已知阿伏加德羅常數為6.0×10²³，在標準狀態（壓強p₀=1.0×10⁵Pa、溫度0℃）下任何氣體的摩爾體積都為22.4升，問該氣體的分子個數為多少？（本問計算結果取一位有效數字）

Answer 1

分析：（1）從A到B的過程中，氣體的壓強不變，溫度升高，體積變大，根據熱力學第一定律分析氣體的內能的變化；
（2）A、C兩個狀態的溫度相同，根據玻意耳定意可以求得體積的大小；
（3）根據理想氣體狀態方程先計算在標準狀態下的體積，在計算分子的個數．

解答：解：（1）從A到B的過程中，氣體的壓強不變，溫度升高需要吸熱，同時體積變大，要對外做功，
根據熱力學第一定律可得，氣體一定要吸收熱量．
（2）A、C兩個狀態的溫度相同，根據玻意耳定意得：p_AV_A=p_cA_c
解得：V_C=67.2升
（3）根據理想氣體狀態方程得：

pAVA

TA

=

p0V0

T0

其中T₀=273K，所以氣體的分子個數：n=

V     0

Vmol

NA
解得：n=5×10²⁴個．
答：（1）吸熱；
（2）氣體在狀態C的體積是67.2升；
（3）氣體的分子個數5×10²⁴個．

點評：以封閉的氣體為研究對象，找出氣體變化前后的狀態參量，利用氣體的狀態方程計算即可．