Question

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的ABCDA循環(huán)，該過程每個(gè)狀態(tài)視為平衡態(tài)，各狀態(tài)參數(shù)如圖所示。A狀態(tài)的壓強(qiáng)為Pa，求：

（1）B狀態(tài)的溫度；

（2）完成一個(gè)循環(huán)，氣體與外界熱交換的熱量。

Answer 1

【答案】（1）600K（2）180J（放熱）

【解析】

試題分析：（1）理想氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，壓強(qiáng)保持不變，根據(jù)蓋呂薩克定律有：

代入數(shù)據(jù)解得：

（2）理想氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，外界對(duì)氣體做功：

解得：W1＝120J

氣體從B狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中，體積保持不變，根據(jù)查理定律有：

解得：PC=3．0×105Pa

從C狀態(tài)到D狀態(tài)的過程中，外界對(duì)氣體做功：W2=PC（VB-VA）

解得：W2＝300J

一次循環(huán)過程中外界對(duì)氣體所做的總功為：W＝W1+W2＝180J

理想氣體從A狀態(tài)完成一次循環(huán)，回到A狀態(tài)，始末溫度不變，所以內(nèi)能不變．根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：

△U=W+Q

解得：Q=-180J

故完成一個(gè)循環(huán)，氣體對(duì)外界放熱180J