Question

【題目】一定質量的理想氣體從狀態A依次經過狀態B、C和D后再回到狀態A，其循環過程的p－V圖象如圖所示。其中，A→B過程為等溫過程，氣體放出熱量4 J；B→C過程為等容過程，氣體吸收熱量20 J；C→D過程為等溫過程，氣體吸收熱量12 J；D→A過程為等容過程，氣體放出熱量20 J。則氣體完成一次循環對外界所做的功為_________J；A→B的過程中，單位體積中的氣體分子數目________（選填“減小”“不變”或“增大”）；B→C的過程中，氣體分子熱運動的平均動能________（選填“減小”“不變”或“增大”）。

Answer 1

【答案】 8 增大 增大

【解析】在氣體完成一次循環后的內能與開始時是相等的，所以內能不變，即△U=0；由圖可知，A→B和D→A的過程中，氣體放出的熱量分別為4J和20J．在B→C和C→D的過程中氣體吸收的熱量分別為20J和12J，則吸收的熱量Q=QAB+QBC+QCD+QDA=-4+20+12-20=8J．由熱力學第一定律得：△U=Q+W，所以W=-8J，所以氣體完成一次循環對外做功是8J．A→B的過程中，體積減小，則單位體積中的氣體分子數目增大；B→C的過程中，壓強變大，則氣體的溫度升高，則氣體分子熱運動的平均動能增大。