Question

12．一定質(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)變化過程的p-V圖象如圖所示．已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為57℃，求：
（1）該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別是多少？
（2）該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱還是放熱？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）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題

解答 解：由題意可知：T_A=273+57=330K，V_A=V_B=10L，V_C=30L，p_A=3×10⁵Pa，p_B=p_B=1×10⁵Pa；
（1）由圖象可知：A→B等容變化，由查理定律得：$\frac{{p}_{A}}{{T}_{A}}$=$\frac{{p}_{B}}{{T}_{B}}$，
代入數(shù)據(jù)得：T_B=110K，
 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=330K；
（2）從狀態(tài)A到狀態(tài)C過程氣體體積增大，氣體對外做功，即：W＜0，
由于：T_A=T_C，A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能變化量為0．
由熱力學(xué)第一定律得：Q＞0，所以A→C的過程中是吸熱．
吸收的熱量：Q=W=P△V=1×10⁵×（3×10^-3-1×10^-3）J=2000J
答：（1）B、C時的溫度分別為110K、330K；
（2）A到狀態(tài)C的過程中吸熱，吸了2000J的熱量．

點(diǎn)評 解決氣體問題的關(guān)鍵是挖掘出隱含條件，正確判斷出氣體變化過程，合理選取氣體實(shí)驗(yàn)定律解決問題；對于內(nèi)能變化．牢記溫度是理想氣體內(nèi)能的量度，與體積無關(guān)．