Question

【題目】如圖所示為一定質量的理想氣體的P-V圖象，理想氣體經歷從A→B→C→D→A的變化過程，其中D→A為等溫線。已知理想氣體在狀態B時溫度為TB=1000K，在C→D過程中放出熱量Q=400J，求

(i)理想氣體在狀態D時的溫度TD；

(ii)C→D過程中理想氣體的內能變化量。

Answer 1

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)由圖示圖象及題意可知，氣體在狀態A時的狀態參量：TA，VA=2L，

氣體在狀態B時的狀態參量：VB=5L，TB=1000K，由A到B氣體發生等壓變化，由蓋呂薩克定律得：

代入數據解得：TA=400K；由D到A做等溫變化，故TD=TA=400K；

(ii)氣體從C到D過程體積減小，外界對氣體做功，且P-V圖象中圍成面積表示做功得：

WCD=1×105×1×10-3J=100J，

由熱力學第一定律：△U=W+Q=100+(-400)J=-300J

“-”表示氣體內能減小。