Question

18．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示．已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃．則：
①該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少？
②試說明氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能如何變化？吸熱還是放熱？（不需說明理由）

Answer 1

分析 ①利由A到B為等壓變化，由B到C為等壓變化，來求出B、C狀態(tài)的溫度；
②理想氣體內(nèi)能變化由溫度決定，用熱力學(xué)第一定律來分析吸熱還是放熱；

解答 解：①對于理想氣體：T_B=（273+27）K=300K；
   A→B等容變化
   由$\frac{{p}_{A}}{{T}_{A}}=\frac{{p}_{B}}{{T}_{B}}$，
即$\frac{3×1{0}^{5}Pa}{300K}=\frac{1×1{0}^{5}Pa}{{T}_{B}}$，
   解得 T_B=100K；
    B→C等壓變化
   由$\frac{V_B}{T_B}=\frac{V_C}{T_C}$，
即$\frac{1×1{0}^{-2}{m}^{3}}{100K}=\frac{3×1{0}^{-2}{m}^{3}}{{T}_{B}}$，
    解得 T_c=300K 
②由B→C溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律有△u=W+Q；體積增大，氣體對外做功，W為負(fù)值，內(nèi)能增△u為正值，故Q為正，吸收熱量 
答：①該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為100K、300K；
   ②氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能增大，吸熱．

點(diǎn)評 本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律，形式為圖象模式，難度較小，對熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，各量的正負(fù)是關(guān)鍵．