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，其狀態變化過程的p﹣V圖象如圖所示．已知該氣體在狀態A時的溫度為27℃．則：

（1）該氣體在狀態B、C時的溫度分別為多少℃？

（2）該氣體從狀態A到狀態C的過程中內能的變化量是多大？

（3）該氣體從狀態A到狀態C的過程中是吸熱，還是放熱？傳遞的熱量是多少？

Answer 1

【答案】（1）氣體在狀態B、C時的溫度分別為：﹣173℃和27℃

（2）該氣體從狀態A到狀態C的過程中內能的變化量為：0．

（3）該氣體從狀態A到狀態C的過程中吸熱，傳遞的熱量是200J

【解析】

試題分析：（1）狀態A：tA=300K，PA=3×105Pa，VA=1×10-3m3

狀態B：tB=？PB=1×105Pa，VB=1×10-3m3

狀態C：tC=？PC=1×105Pa，VC=3×10-3m3

A到B過程等容變化，由等容變化規律得：，代入數據得：tB=100K=-173℃

B到C為等壓變化，由等壓變化規律得：，代入數據得：tC=300K=27℃

（2）因為狀態A和狀態C溫度相等，且氣體的內能是所有分子的動能之和，溫度是分子平均動能的標志，

所以在這個過程中：△U=0

（3）由熱力學第一定律得：△U=Q+W，因為△U=0

故：Q=-W

在整個過程中，氣體在B到C過程對外做功所以：W=-p△V=-1×105×（3×10-3-1×10-3）=-200J

即：Q=200J，是正值，故在這個過程中吸熱．