Question

16．如圖所示，一定質量的理想氣體，處在A狀態(tài)時，溫度為t_A=27℃，則氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M，再等壓變化到狀態(tài)B的過程中，對外所做的功W和在狀態(tài)B的溫度t_B分別為（取1atm=1.0×10⁵ Pa）（　　）

• A． W=300 J      t_B=27℃
• B． W=300 J      t_B=-33℃
• C． W=750 J      t_B=-33℃
• D． W=750 J      t_B=27℃

Answer 1

分析 由圖象可知A和B狀態(tài)的各個狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可以求得在B狀態(tài)時氣體的溫度，在等壓變化的過程中，封閉氣體的壓力不變，根據(jù)功的公式W=FL可以求得氣體對外做功的大小

解答 解：由圖可知，對于一定質量的理想氣體，在A狀態(tài)時，
P_A=2.5atm，V_A=3L，T_A=27+273=300K
在B狀態(tài)時，
P_B=1atm，V_B=6L，T_B=？
根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可得：$\frac{{P}_{A}{V}_{A}}{{T}_{A}}=\frac{{P}_{B}{V}_{B}}{{T}_{B}}$
代入數(shù)據(jù)解得：T_B=240k=-33°C
氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M的過程中，氣體的體積不變，所以此過程中不對外部做功，從狀態(tài)M等壓變化到狀態(tài)B的過程中，封閉氣體的壓強不變，壓力的大小為F=PS，
氣體對外做的功的大小為：
W=FL=PS•L=P△V=1.0×10⁵Pa×（6-3）×10^-3=300J．
故選：B

點評 根據(jù)圖象，找出氣體在不同的狀態(tài)下的狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程計算即可，在計算做功的大小的時候，要注意A到M的過程，氣體的體積不變，氣體對外不做功．只在M到B的等壓的過程中對外做功