Question

16．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的ρ-V圖象如圖所示，已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27℃，則：
①該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能的變化量是多大？
②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱，還是放熱？傳遞的熱量是多少？

Answer 1

分析 ①由圖示圖象求出氣體的狀態(tài)參量，判斷出A、C兩狀態(tài)的溫度關(guān)系，然后判斷內(nèi)能的變化量；
②比較AC兩狀態(tài)的溫度，從而判斷氣體內(nèi)能的變化，比較AC兩狀態(tài)的體積可判斷W的正負(fù)，再根據(jù)可根據(jù)熱力學(xué)第一定律即可解決問題．

解答 解：①由圖示圖象可知，p_AV_A=p_CV_C，由理想氣體狀態(tài)方程：$\frac{pV}{T}$=C可知，A、C兩狀態(tài)的溫度相等，
由于理想氣體內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，A、C兩狀態(tài)溫度相等，兩狀態(tài)氣體內(nèi)能相等，則從A到C過程氣體內(nèi)能的變化量為0．
②氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C體積增大，對(duì)外做功，即W＜0；
T_A=T_C，所以，A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能變化量為0．
由熱力學(xué)第一定律得：Q＞0，所以A→C的過程中是吸熱．
從A到B過程，體積不變，氣體不外做功，外界也不對(duì)氣體做功，只有B到C過程氣體對(duì)外做功，故吸收的熱量為：
Q=W=P△V=2×10⁵×（3×10^-3-2×10^-3）J=200J
答：①該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能的變化量是0J；
②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱的，傳遞的熱量是200J．

點(diǎn)評(píng) 解決氣體問題的關(guān)鍵是挖掘出隱含條件，正確判斷出氣體變化過程，合理選取氣體實(shí)驗(yàn)定律解決問題；對(duì)于內(nèi)能變化．牢記溫度是理想氣體內(nèi)能的量度，與體積無關(guān)．