Question

一定質(zhì)量理想氣體的P-V圖所示，其中a→b為等容過程，b→c為等壓過程，c→a為等溫過程，己知?dú)怏w在狀態(tài)a時(shí)的溫度T=300K，在狀態(tài)b時(shí)的體積V=22.41．求：
①氣體在狀態(tài)c時(shí)的體積Vc；
②試比較氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過程，從外界吸收的熱量Q與對(duì)外做功W的大小關(guān)系，并簡(jiǎn)要說明理由．

Answer 1

分析：（1）c→a為等溫過程，由讀出c、a兩狀態(tài)的壓強(qiáng)，根據(jù)玻意耳定律求出氣體在狀態(tài)c時(shí)的體積V_c；
（2）氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過程，氣體體積增大，氣體對(duì)外做功，溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析吸放熱情況．

解答：解：（1）設(shè)氣體在狀態(tài)b的體積為V_b，a到b為等容過程
根據(jù)查理定律

PA

TA

=

Pb

Tb

得
T_b=

PbTA

PA

=

1×300

3

K=100k
b到c為等容過程，根據(jù)蓋呂薩克定律

Vb

Tb

=

Vc

Tc

得
V_c=

VbTc

Tb

=

22.4×3

100

=67.2L
（2）氣體有狀態(tài)b到狀態(tài)c為等壓過程，由蓋呂薩克定律可知體積增大時(shí)溫度升高，所以其體內(nèi)能△U增大，由b到c氣體對(duì)外做功，W為負(fù)值，氣體吸熱，Q為正值，由熱力學(xué)第一定律△U=Q+W可知，氣體吸收熱量Q大于氣體對(duì)外做功
答：①氣體在狀態(tài)c時(shí)的體積V_c為67.2L；
②氣體吸收熱量Q大于氣體對(duì)外做功

點(diǎn)評(píng)：本題涉及三種等值變化過程，考查三個(gè)定律綜合應(yīng)用的能力和讀圖能力，比較容易