Question

一定質量的理想氣體由狀態A經狀態B變為狀態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＝0.3 m³，T_A＝T_C＝300 K，T_B＝400 K.
(1)求氣體在狀態B時的體積．
(2)說明B→C過程壓強變化的微觀原因．
(3)設A→B過程氣體吸收熱量為Q₁，B→C過程氣體放出熱量為Q₂，比較Q₁、Q₂的大小并說明原因．

Answer 1

(1)0.4 m³　(2)見解析　(3)Q₁大于Q₂，原因見解析

(1)設氣體在狀態B時的體積為V_B，由蓋­呂薩克定律得＝
代入數據得V_B＝0.4 m³
(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變化(降低)，氣體分子平均動能變化(減小)，導致氣體壓強變化(減小)．
(3)Q₁大于Q₂；因為T_A＝T_C，故A→B增加的內能與B→C減少的內能相同，而A→B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大于Q₂.