15.一定質(zhì)量的理想氣體,狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過程可用如圖所示的p-V圖線描述,圖中p1、p2、V1、V2和V3為已知量.
(1)氣體狀態(tài)從A到B是等壓過程(填“等容”“等壓”或“等溫”);
(2)狀態(tài)從B到C的變化過程中,氣體的溫度降低(填“升高”“不變”或“降低”);
(3)狀態(tài)從C到D的變化過程中,氣體放熱(填“吸熱”或“放熱”);
(4)狀態(tài)從A→B→C→D的變化過程中,氣體對外界所做的總功為${p}_{2}^{\;}({V}_{3}^{\;}-{V}_{1}^{\;})-{p}_{1}^{\;}({V}_{3}^{\;}-{V}_{2}^{\;})$.

分析 (1)根據(jù)圖象可知,氣體發(fā)生等壓變化
(2)B到C氣體發(fā)生等容變化,根據(jù)查理定律分析溫度的變化
(3)C到D壓強(qiáng)不變,體積減小,溫度降低,內(nèi)能減小,根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析吸放熱情況
(4)根據(jù)p-V圖象包圍的面積求氣體對外界做的功

解答 解:(1)由題圖可知,氣體狀態(tài)從A到B的過程為等壓過程.
(2)狀態(tài)從B到C的過程中,氣體發(fā)生等容變化,且壓強(qiáng)減小,根據(jù)$\frac{p}{T}$=C(常量),則氣體的溫度降低.
(3)狀態(tài)從C到D的過程中,氣體發(fā)生等壓變化,且體積減小,外界對氣體做功,即W>0,根據(jù)$\frac{V}{T}$=C(常量),則氣體的溫度T降低,氣體的內(nèi)能減小,由△U=Q+W,則Q=△U-W<0,所以氣體放熱.
(4)狀態(tài)從A-→B-→C-→D的變化過程中氣體對外界所做的總功W=p2(V3-V1)-p1(V3-V2).
故答案為:(1)等壓  (2)降低  (3)放熱   (3)${p}_{2}^{\;}({V}_{3}^{\;}-{V}_{1}^{\;})-{p}_{1}^{\;}({V}_{3}^{\;}-{V}_{2}^{\;})$

點(diǎn)評 此題關(guān)鍵是知道p-V圖象中的雙曲線表示等溫線,圖線與V軸所圍的“面積”等于氣體做功的大小,能熟練運(yùn)用氣態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律進(jìn)行研究這類問題.

練習(xí)冊系列答案
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A.第三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在軌道2運(yùn)行時處于平衡狀態(tài)
B.第三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在軌道2運(yùn)行時的向心加速度比在赤道上相對地球靜止的物體的向心加速度大
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D.第三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在軌道1上的P點(diǎn)和軌道2上的P點(diǎn)的加速度大小相等

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3.如圖是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T.距離如圖所示,則打B點(diǎn)時小車的速度為$\frac{△{x}_{2}+△{x}_{3}}{2T}$;要驗(yàn)證合外力的功與速度變化間的關(guān)系,除位移、速度外,還要測出的物理量有鉤碼質(zhì)量與小車質(zhì)量.

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10.以v=36km/h的速度沿平直公路行駛的汽車,遇障礙剎車后獲得大小為a=4m/s2的加速度.剎車后3s內(nèi),汽車走過的路程為( 。
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20.如圖,一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c,吸收了340J的熱量,并對外做功120J.若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時,對外做功40J,則這一過程中氣體吸收(填“吸收”或“放出”)260J熱量.

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