Question

【題目】如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為1.5×l05 Pa，經(jīng)歷A→B→C→A的過程，已知B→C過程中氣體做功數(shù)值是C→A過程中氣體做功數(shù)值的3倍，求：

①氣體在狀態(tài)B和C時(shí)的壓強(qiáng)；

②整個(gè)過程中氣體與外界交換的熱量。

Answer 1

【答案】①pB = 4.5×105 Pa；PC=l.5×l05 Pa ②600 J

【解析】

①由圖可知，氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B為等容變化過程，在狀態(tài)B時(shí)氣體溫度，，由查理定律有：

解得：

由圖可知，氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C為等溫變化過程，在狀態(tài)C時(shí)氣體體積，由玻意耳定律有：

解得：

②由狀態(tài)B經(jīng)狀態(tài)C回到狀態(tài)A，設(shè)外界對(duì)氣體做的總功為W，從狀態(tài)C到狀態(tài)A，發(fā)生等壓變化，外界對(duì)氣體做功：

WCA=pC(VC-VA)=300J

B→C過程中氣體做功的大小是C→A過程中氣體做功大小的3倍，則B→C過程中氣體對(duì)外做功：

WBC=－900J

從狀態(tài)A到狀態(tài)B，由圖線知為等容過程，外界對(duì)氣體不做功，所以整個(gè)過程中外界對(duì)氣體做功：

W= WCA＋WBC=－600J

整個(gè)過程中氣體內(nèi)能增加量，設(shè)氣體從外界吸收的熱量為Q，由熱力學(xué)第一定律：

解得：

Q=600 J

即氣體從外界吸收的熱量為600J。