Question

【題目】在一上面蓋有活塞的汽缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體，該氣體在初狀態(tài)A時(shí)的溫度tA=27℃，體積VA=2×10-3m3，壓強(qiáng)pA=3×105Pa。氣體體積保持不變，從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，壓強(qiáng)降低為pB=2×105Pa。然后保持壓強(qiáng)不變，從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，體積增大到Vc=3×10-3m3。

（1）求該氣體在狀態(tài)B、C時(shí)的溫度。

（2）該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中是吸熱還是放熱?傳遞的熱量是多少?

Answer 1

【答案】（1）℃；℃；（2）吸熱；Q=200J

【解析】

(1)氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B做等容變化，由查理定律有

解得K，即℃

氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C做等壓變化，由蓋一呂薩克定律，有

解得K，即℃

(2)因?yàn)闋顟B(tài)A和狀態(tài)C溫度相等，且理想氣體的內(nèi)能是所有分子的動(dòng)能之和，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以在這個(gè)過(guò)程中氣體內(nèi)能變化量為零，即

由熱力學(xué)第一定律△U=Q+W得

在整個(gè)過(guò)程中，氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過(guò)程對(duì)外做功，有

即

是正值，吸熱。所以氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程是吸熱，吸收的熱量Q=200J。