Question

14．一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時體積V_A=0.3m³，溫度T_A=300K，變到狀態(tài)B時溫度T_B=400K，已知從狀態(tài)A變到狀態(tài)B過程中其壓強始終為2.0×10⁵Pa．
①求此過程中這些氣體對外做的功；
②若此過程中這些氣體從外界吸收的熱量為5×10⁴J，求它增加的內(nèi)能．

Answer 1

分析 （1）由等壓變化規(guī)律可求得B狀態(tài)時的體積，再由功的公式可求得氣體對外界所做的功；
（2）由熱力學(xué)第一定律可求得增加的內(nèi)能．

解答 解：①由$\frac{{V}_{B}}{{T}_{B}}$=$\frac{{V}_{A}}{{T}_{A}}$得
V_B=0.4m³；
故此過程增加的體積
△V=V_B-V_A=0.1m³
于是氣體對外做功        
 W=P△V=2.0×10⁵Pa×0.1m³=2×10⁴J、
②由熱力學(xué)第一定律知氣體增加的內(nèi)能
△E=Q-W=5×10⁴J-2×10⁴J=3×10⁴J   
答：①求此過程中這些氣體對外做的功為2×10⁴J                           
②若此過程中這些氣體從外界吸收的熱量為5×10⁴J，它增加的內(nèi)能3×10⁴J．

點評 本題考查等壓變化及熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，要注意正確理解熱力學(xué)第一定律，明確內(nèi)能、功及熱量的符號及對應(yīng)關(guān)系．