Question

6．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始按箭頭所示經(jīng)一系列狀態(tài)變化又回到狀態(tài)a．由圖知：氣體在a、b、c三個(gè)狀態(tài)的密度ρ_a、ρ_b、ρ_c的大小
關(guān)系是ρ_a＞ρ_b=ρ_c，氣體分子的平均動(dòng)能E_Ka、E_Kb、E_Kc的大小關(guān)系是E_Kb＞E_Ka=E_Kc，在此過(guò)程中，氣體從外界吸收（選填“從外界吸收”或“向外界放出”）熱量．

Answer 1

分析 由圖示圖象判斷氣體體積大小關(guān)系，然后判斷密度大小關(guān)系，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程判斷出氣體溫度關(guān)系，然后判斷分子平均動(dòng)能大小關(guān)系；最后應(yīng)用熱力學(xué)第一定律判斷氣體吸熱與放熱情況

解答 解：由圖示圖象可知，氣體體積關(guān)系為：V_a＜V_b=V_c，氣體的質(zhì)量一定，則密度關(guān)系為：ρ_a＞ρ_b=ρ_b．
由理想氣體狀態(tài)方程：$\frac{PV}{T}$=C可知，氣體溫度：T=$\frac{PV}{C}$，氣體在各狀態(tài)時(shí)的溫度：
T_a=$\frac{1.5×1{0}^{5}×0.25}{C}$=$\frac{0.375×1{0}^{5}}{C}$，T_b=$\frac{2.5×1{0}^{5}×0.75}{C}$=$\frac{1.875×1{0}^{5}}{C}$，T_C=$\frac{0.5×1{0}^{5}×0.75}{C}$=$\frac{0.375×1{0}^{5}}{C}$，
則T_a=T_c＜T_b，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，則分子平均動(dòng)能間的關(guān)系為：E_Ka=E_Kc＜E_Kb．
由a到b過(guò)程，溫度升高、體積變大，內(nèi)能增加，對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量；
從b到c過(guò)程，溫度降低體積減小，內(nèi)能減小、外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出熱量；
從c到a過(guò)程，體積減小，溫度不變，氣體內(nèi)能不變，外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出熱量，
則整個(gè)過(guò)程中，氣體先吸熱，然后再放熱；
故答案為：ρ_a＞ρ_b=ρ_c ，E_Kb＞E_Ka=E_Kc，從外界吸收

點(diǎn)評(píng) 本題考查了比較氣體密度、分子平均動(dòng)能大小關(guān)系，分析清楚圖示圖象、應(yīng)用氣體狀態(tài)方程即可正確解題