Question

一定質(zhì)量理想氣體的p-V圖象如圖所示，其中a→b為等容過程，b→c為等壓過程，c→a為等溫過程，已知?dú)怏w在狀態(tài)a時(shí)的絕對(duì)溫度Ta=300K，在狀態(tài)b時(shí)的體積Vb=22.4L，求：
（1）氣體在狀態(tài)b時(shí)的溫度Tb；
（2）氣體在狀態(tài)c時(shí)的體積Vc；
（3）氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過程中對(duì)外做的功W．

Answer 1

分析：（1）a→b為等容過程，由圖讀出a、b兩狀態(tài)的壓強(qiáng)，根據(jù)查理定律求解氣體在狀態(tài)b時(shí)的溫度T_b；
（2）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；
（3）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．

解答：解：（1）a→b為等容過程，P_a=3atm，P_b=1atm，T_a=300K
根據(jù)查理定律得

Pa

Ta

=

Pb

Tb

    解得T_b=100K
   （2）由圖P_c=1atm，V_a=V_b=22.4L
根據(jù)玻意耳定律得，P_aV_a=P_cV_c   V_c=67.2L
   （3）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，W=p_b（V_c-V_b）=44.8J．
答：（1）氣體在狀態(tài)b時(shí)的溫度是100K；
（2）氣體在狀態(tài)c時(shí)的體積是=67.2L；
（3）氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過程中對(duì)外做的功是44.8J．

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．