Question

19．某同學(xué)利用數(shù)字化信息系統(tǒng)研究一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化，實驗后計算機屏幕顯示如圖所示的p-V圖象．已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃．求：
（1）該氣體在狀態(tài)C時的溫度是多少；
（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）可以利用理想氣體狀態(tài)方程直接代入得出該氣體在狀態(tài)C時的溫度；
（2）從A到C是等溫變化，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，判斷吸熱還是放熱．

解答 解：（1）對于理想氣體，由理想氣體狀態(tài)方程可知：
$\frac{{p}_{A}{V}_{A}}{{T}_{A}}=\frac{{p}_{C}{V}_{C}}{{T}_{C}}$
其中T_A=27+273K=300K，從圖中讀出壓強的體積
解得T_C=300K，即t_C=27℃；
（2）從狀態(tài)A到狀態(tài)C，由于T_A=T_C，則△U=0
由熱力學(xué)第一定律得△U=Q+W，故Q=-W
在整個過程中，氣體在B到C的過程中對外做功，所以
W=-p_B•△V=-2000J
即Q=2000J，故這個過程中吸熱，吸收的熱量為2000J；
答：（1）該氣體在狀態(tài)C時的溫度是27℃；
（2）該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱，吸收的熱量是2000J．

點評 處理理想氣體狀態(tài)變化問題，公式較多；等溫變化，用玻意耳定律；等容變化，用查理定律；等壓變化，用蓋-呂薩克定律．注意分清是哪種變化．