Question

【題目】如圖所示為理想氮氣的p-V圖像，圖中a狀態至b狀態容積不變，b狀態至c狀態壓強不變，c狀態至a狀態溫度不變，且該氮氣在a狀態時的溫度為300K，在b狀態時的體積為22.4L，求：

I、該氮氣在c狀態時的體積；

II、請比較該氮氣由b狀態到c狀態的過程中從外界吸收的熱量與對外做功的大小關系。

Answer 1

【答案】（1）；（2）氣體吸收熱量Q大于氣體對外做的功W。

【解析】試題分析：從圖象可知，從A到B為等容變化，根據公式即可求解；

ⅰ.設氣體在狀態b時的體積為Vb，a到b為等容過程。

根據氣體定律得，解得

b到c為等壓過程，根據氣體定律得 ，解得 ；

ⅱ.氣體由狀態b到狀態c為等壓過程，由氣體定律可知，體積增大時溫度升高，所以氣體內能ΔU增大，由于b→c氣體對外做功，W為負值，氣體吸熱，Q為正值，由熱力學第一定律ΔU＝Q＋W可知，氣體吸收熱量Q大于氣體對外做的功W。