Question

10．圖示為一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C過程的p-V圖象，且AB∥V軸，BC∥p軸，已知氣體在狀態(tài)C時的熱力學溫度為300K，在狀態(tài)C時的內(nèi)能比在狀態(tài)A時的內(nèi)能多1200J．
①求氣體在狀態(tài)A、B時的熱力學溫度；
②請通過計算判斷氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程是吸熱還是放熱，同時求出傳遞的熱量．

Answer 1

分析 ①根據(jù)氣體實驗定律即可求解氣體在狀態(tài)A和B得熱力學溫度；
②根據(jù)熱力學第一定律求氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的傳遞的熱量；

解答 解：①氣體從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程做等容變化，有：$\frac{p_C}{T_C}=\frac{p_B}{T_B}$，其中T_C=300K，p_B=3p_c
解得T_B=900K
氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程做等壓變化，有$\frac{V_A}{T_A}=\frac{V_B}{T_B}$，其中${V_A}=\frac{1}{4}{V_B}$，T_B=900K
解得T_A=225K
②從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程，外界對氣體做的功為：$W=-{p_A}△V=-3×{10^5}×（{4×{{10}^{-3}}-1×{{10}^{-3}}}）J=-900J$
由熱力學第一定律有△U=Q+W，其中△U=1200J
解得：Q=2100J，Q為正值，說明氣體在該過程中吸熱
答：①氣體在狀態(tài)A的熱力學溫度為225K、狀態(tài)B的熱力學溫度是900K；
②氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程是吸熱，同時求出傳遞的熱量是2100J

點評 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，合理選取氣體實驗定律解決問題；對于內(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)