Question

5．一定質(zhì)量的理想氣體，其中兩條等溫線a、b如圖所示，已知T_a=T₀，氣體狀態(tài)沿圖中箭頭從A點經(jīng)由B點變換到C₀，求：
①T_b=？
②狀態(tài)變化全過程是吸熱還是放熱？Q=？

Answer 1

分析 ①氣體由A到B發(fā)生等壓變化，由蓋-呂薩克定律列方程即可求解
②先求從A到B過程中外界對氣體所做的功，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律求解Q

解答 解：①由圖象知由A到B是氣體等壓變化過程，由蓋-呂薩克定律
$\frac{{V}_{a}^{\;}}{{T}_{a}^{\;}}=\frac{{V}_^{\;}}{{T}_^{\;}}$
代入數(shù)據(jù)解得${T}_^{\;}=2{T}_{0}^{\;}$
②設(shè)整個過程中外界對氣體做功為W，且只在A到B的過程外界對氣體做功，則
W=2p（V-2V）=-2pV
由于初態(tài)和末態(tài)氣體溫度相同，那么氣體內(nèi)能變化為0，有
W+Q=0
解得：Q=2pV
所以氣體吸熱，吸收的熱量為2pV
答：①T_b=$2{T}_{0}^{\;}$
②狀態(tài)變化全過程是吸熱，Q=2pV

點評 本題考查氣體實驗定律與熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵是要注意等壓過程氣體做功根據(jù)W=p△V計算，同時注意熱力學(xué)第一定律的符號法則．