Question

（2013?長(zhǎng)春模擬）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(shí)的溫度為27℃．求：
①該氣體在狀態(tài)B、C時(shí)的溫度分別為多少攝氏度？
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：①氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B是等容過程，根據(jù)蓋-呂薩克定律，有：

PA

TA

=

PB

TB

解得：T_B=

PB

PA

TA=

2×105

3×105

×(273+27)=200K 
即：t_B=-73℃
氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C，是等壓過程，根據(jù)查理定律，有：

VC

TC

=

VB

TB

解得：T_C=

Vc

VB

TB=

3×10-3

2×10-3

×200=300K
即：t_C=27℃
②氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C體積增大，對(duì)外做功，即W＜0；
T_A=T_C，所以，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．
從A到B過程，體積不變，氣體不外做功，外界也不對(duì)氣體做功，只有B到C過程氣體對(duì)外做功，故吸收的熱量為：
Q=W=P△V=2×10⁵×（3×10^-3-2×10^-3）J=200J
答：①B、C狀態(tài)時(shí)的溫度分別為-73℃，27℃
②A到狀態(tài)C的過程中吸熱，吸了200J．

點(diǎn)評(píng)：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(duì)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)．