Question

【題目】一定質量理想氣體的p－V圖象如圖所示，其中a→b為等容過程，b→c為等壓過程，c→a為等溫過程，已知氣體在狀態a時的溫度Ta＝300 K，在狀態b時的體積Vb＝22.4 L.

(1)求氣體在狀態c時的體積Vc；

(2)試比較氣體由狀態b到狀態c的過程從外界吸收的熱量Q與對外做功W的大小關系，并簡要說明理由．

Answer 1

【答案】（1）67.2V(2) (2)氣體由狀態b到狀態c為等壓過程，氣體內能ΔU增大，由于b→c氣體對外做功，氣體吸收熱量Q大于氣體對外做的功W.

【解析】(1)設氣體在狀態b時的體積為Vb，

a到b為等容過程，根據氣體定律得

解得Tb＝100 K

b到c為等壓過程，根據氣體定律得

解得Vc＝67.2 L

(2)氣體由狀態b到狀態c為等壓過程，由氣體定律可知，體積增大時溫度升高，所以氣體內能ΔU增大，由于b→c氣體對外做功，W為負值，氣體吸熱，Q為正值，由熱力學第一定律ΔU＝Q＋W可知，氣體吸收熱量Q大于氣體對外做的功W。