Question

一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中A→B过程为等压变化,B→C过程为等容变化.已知V_A=0.3 m³,T_A=T_C=300 K,T_B=400 K.

(1)求气体在状态B时的体积;

(2)说明B→C过程压强变化的微观原因;

(3)设A→B过程气体吸收热量为Q₁,B→C过程气体放出热量为Q₂,比较Q₁、Q₂的大小并说明原因.

Answer 1

解析:(1)设气体在B状态时的体积为V_B,由盖吕萨克定律得=.

代入数据得V_B=0.4 m³

(2)微观原因:气体体积不变,分子密集程度不变,温度变化(降低),气体分子平均动能变化(减小),导致气体压强变化(减小).

(3)Q₁大于Q₂.因T_A=T_C,故A→B增加的内能与B→C减少的内能相同,而A→B过程气体对外做正功,B→C过程气体不做功,由热力学第一定律可知Q₁大于Q₂.

答案:(1)0.4 m³　(2)见解析　(3)Q₁>Q₂,原因见解析