Question

选做部分．一定质量理想气体的p-V图象如图所示，其中a→b为等容过程，b→c为等压过程，c→a为等温过程，已知气体在状态a时的温度T_a=300K，在状态b时的体积V_b=22.4L求：
（1）气体在状态b时的温度T_b；?
（2）气体在状态c时的体积V_c；
（3）试比较气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系，并简要说明理由．?

Answer 1

分析：（1）a→b为等容过程，由图读出a、b两状态的压强，根据查理定律求解气体在状态b时的温度T_b；
（2）c→a为等温过程，由读出c、a两状态的压强，根据玻意耳定律求出气体在状态c时的体积V_c；
（3）气体由状态b到状态c过程，气体体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律分析吸放热情况．

解答：解：（1）a→b为等容过程，P_a=3atm，P_b=1atm，T_a=300K
根据查理定律得

Pa

Pb

=

Ta

Tb

    解得T_b=100K
   （2）由图P_c=1atm，V_a=V_b=22.4L
根据玻意耳定律得，P_aV_a=P_cV_c   V_c=67.2L
   （3）气体由状态b到状态c过程，气体体积增大，气体对外做功，W＜0，温度升高，内能增大，△U＞0，根据热力学第一定律△U=W+Q得，Q＞0，即气体吸收热量．

点评：本题涉及三种等值变化过程，考查三个定律综合应用的能力和读图能力，比较容易．