Question

15．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A先后經(jīng)過等壓、等容和等溫過程完成一個(gè)循環(huán)，A、B、C狀態(tài)參量如圖所示，氣體在狀態(tài)A的溫度為27℃，求：
①氣體在狀態(tài)B的溫度T_B．
②氣體從A→B→C狀態(tài)變化過程中與外界交換的總熱量Q．

Answer 1

分析 ①A到B過程是等壓變化，根據(jù)蓋•呂薩克定律求溫度T_B．
②A、C兩個(gè)狀態(tài)溫度相等，理想氣體的內(nèi)能相同．B→C氣體發(fā)生等容變化，氣體不做功．求出A→B過程氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律求Q．

解答 解：①A到B過程是等壓變化，根據(jù)呂薩克定律得 $\frac{{V}_{A}}{{T}_{A}}$=$\frac{{V}_{B}}{{T}_{B}}$
代入數(shù)據(jù)得 T_B=600K
②根據(jù)氣態(tài)方程$\frac{pV}{T}$=c知，A、C兩個(gè)狀態(tài)，氣體的溫度相等，則內(nèi)能相等．
根據(jù)熱力學(xué)第一定律有△U=Q+W
其中 W₁=-2p₀（2V₀-V₀）=-2p₀V₀．
解得 Q=2p₀V₀（吸熱）
答：①氣體在狀態(tài)B的溫度T_B為600K．
②氣體從A→B→C狀態(tài)變化過程中，從外界吸收熱量Q為2p₀V₀．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了分子動(dòng)理論、物體的內(nèi)能、氣態(tài)方程等多個(gè)知識(shí)．涉及三種等值變化過程，考查三個(gè)定律綜合應(yīng)用的能力和讀圖能力，比較容易．