Question

4．一定質(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(guò)程的p-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）該氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度？
（2）該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中是吸熱，還是放熱？
（3）傳遞的熱量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象可知：A→B等容變化，由查理定律即可求出B狀態(tài)溫度；B→C等壓變化，由蓋呂薩克定律即可求出C狀態(tài)溫度；
（2）（3）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(wèn)題．

解答 解；（1）由圖示圖象可知：A→B等容變化，由查理定律得：$\frac{{p}_{A}}{{T}_{A}}$=$\frac{{p}_{B}}{{V}_{B}}$，
代入數(shù)據(jù)得：T_B=100K，
B→C等壓變化，由蓋呂薩克定律得：$\frac{{V}_{B}}{{T}_{B}}$=$\frac{{V}_{C}}{{T}_{C}}$，
代入數(shù)據(jù)得：T_C=300K，t_C=T_C-273=27℃；
（2）（3）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(guò)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(guò)程中是吸熱．
吸收的熱量為：
Q=W=P△V=1×10⁵×（3×10^-3-1×10^-3）J=200J
答：（1）該氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度是100K；
（2）該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中吸熱；
（3）傳遞的熱量是200J．

點(diǎn)評(píng) 解決氣體問(wèn)題的關(guān)鍵是挖掘出隱含條件，正確判斷出氣體變化過(guò)程，合理選取氣體實(shí)驗(yàn)定律解決問(wèn)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(wú)關(guān)．