Question

18．如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的p-V圖象，該氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C．已知狀態(tài)A溫度為27℃，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為T=t+273K，求：
（1）氣體在狀態(tài)B的溫度；
（2）氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C，吸熱還是放熱，說明理由．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題及圖示圖象求出氣體的狀態(tài)參量，然后應(yīng)用蓋呂薩克定律求出氣體的溫度．
（2）應(yīng)用查理定律判斷出從B到C過程氣體溫度如何變化，然后應(yīng)用熱力學(xué)第一定律分析答題．

解答 解：（1）由圖示圖象可知，從A到B過程氣體發(fā)生等壓變化，
氣體初狀態(tài)的參量：V_A=1m³，T_A=273+27=300K，末狀態(tài)參量：V_B=2m³，
由蓋呂薩克定律得：$\frac{{V}_{A}}{{T}_{A}}$=$\frac{{V}_{B}}{{T}_{B}}$，
即：$\frac{1}{300}$=$\frac{2}{{T}_{B}}$，
解得：T_B=600K；
（2）由圖示圖象可知，從B到C過程氣體發(fā)生等容變化，氣體不做功，W=0，
由圖示圖象可知，從B到C過程氣體的壓強(qiáng)增大，由查理定律：$\frac{p}{T}$=C可知，
氣體溫度T升高，氣體內(nèi)能增加，△U＞0，由熱力學(xué)第一定律得：
△U=W+Q，則Q=△U-W=△U＞0，氣體吸收熱量；
答：（1）氣體在狀態(tài)B的溫度為600K；
（2）氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C吸熱，由B到C氣體不做功而內(nèi)能增加，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸收熱量．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求氣體溫度、判斷氣體吸熱與放熱情況，分析清楚圖示圖象，判斷出氣體狀態(tài)變化過程求出氣體的狀態(tài)參量是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用蓋呂薩克定律、查理定律與熱力學(xué)第一定律可以解題．