Question

2．如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B，此過程中，氣體壓強p=2.0×10⁵Pa，放出的熱量Q=300J，求氣體在：
（1）狀態(tài)B時的體積；
（2）此過程中內能的變化量．

Answer 1

分析 （1）氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B的過程中，根據(jù)蓋-呂薩克定律求解狀態(tài)B的體積，
（2）要先求出體積的變化，再求功，最后根據(jù)熱力學第一定律求解．

解答 解：（1）氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律，有
$\frac{{V}_{B}^{\;}}{{V}_{A}^{\;}}=\frac{{T}_{B}^{\;}}{{T}_{A}^{\;}}$
代入數(shù)據(jù)：$\frac{{V}_{B}^{\;}}{10×1{0}_{\;}^{-3}}=\frac{3×1{0}_{\;}^{2}}{5×1{0}_{\;}^{2}}$
解得：${V}_{B}^{\;}=6×1{0}_{\;}^{-3}{m}_{\;}^{3}$
（2）氣體從A到B外界對氣體做的功W=$p（{V}_{A}^{\;}-{V}_{B}^{\;}）$=2.0×$1{0}_{\;}^{5}$×（$10×1{0}_{\;}^{-3}-2.0×1{0}_{\;}^{-3}$）=800J
根據(jù)熱力學第一定律△U=W+Q=800+（-300）=500J
答：（1）狀態(tài)B時的體積$6×1{0}_{\;}^{-3}{m}_{\;}^{3}$；
（2）此過程中內能的變化量500J

點評 該題考查熱力學第一定律和氣體實驗定律，關鍵的是正確求出氣體對外做的功，注意熱力學第一定律的符號法則，屬于中檔題．