Question

選做部分．一定質量理想氣體的p-V圖象如圖所示，其中a→b為等容過程，b→c為等壓過程，c→a為等溫過程，已知氣體在狀態(tài)a時的溫度T_a=300K，在狀態(tài)b時的體積V_b=22.4L求：
（1）氣體在狀態(tài)b時的溫度T_b；?
（2）氣體在狀態(tài)c時的體積V_c；
（3）試比較氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過程從外界吸收的熱量Q與對外做功W的大小關系，并簡要說明理由．?

Answer 1

分析：（1）a→b為等容過程，由圖讀出a、b兩狀態(tài)的壓強，根據(jù)查理定律求解氣體在狀態(tài)b時的溫度T_b；
（2）c→a為等溫過程，由讀出c、a兩狀態(tài)的壓強，根據(jù)玻意耳定律求出氣體在狀態(tài)c時的體積V_c；
（3）氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過程，氣體體積增大，氣體對外做功，溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學第一定律分析吸放熱情況．

解答：解：（1）a→b為等容過程，P_a=3atm，P_b=1atm，T_a=300K
根據(jù)查理定律得

Pa

Pb

=

Ta

Tb

    解得T_b=100K
   （2）由圖P_c=1atm，V_a=V_b=22.4L
根據(jù)玻意耳定律得，P_aV_a=P_cV_c   V_c=67.2L
   （3）氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過程，氣體體積增大，氣體對外做功，W＜0，溫度升高，內(nèi)能增大，△U＞0，根據(jù)熱力學第一定律△U=W+Q得，Q＞0，即氣體吸收熱量．

點評：本題涉及三種等值變化過程，考查三個定律綜合應用的能力和讀圖能力，比較容易．