Question

（2008?青岛二模）某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化，在实验后计算机屏幕显示了如下P-T图象（实线部分），已知在A状态气体体积为V．
（1）试求实验过程中，当气体温度保持T₀的情况下，气体体积在什么范围内变化？
（2）试分析说明在气体状态由B变化至C的过程中是吸热还是放热？

Answer 1

分析：（1）等温变化，从图象得到气体压强的变化范围，然后根据理想气体状态方程列式求解出体积变化的范围．
（2）根据气体体积变化情况判断外界对物体做功情况，然后由热力学第一定律分析答题．

解答：解：（1）对于A、B、C三个状态，由玻意耳定意可知：
1.5p₀V₀=2p₀V₁=p₀V₂，解得：V1=

3

4

V0，V2=

3

2

V0；
即：在温度保持T₀的情况下，气体体积在

3

4

V0和

2

3

V0之间变化．
（2）在气体状态由B变化至C的过程中，由于温度不变，所以气体内能不变，
而该过程气体体积减小，外界对气体做功，所以由热力学第一定律可知，此过程是放热的．
答：（1）当气体温度保持T₀的情况下，气体体积变化范围是

3

4

V0和

2

3

V0．
（2）气体状态由B变化至C的过程中是放热的．

点评：（1）本题关键从图象得到几个临界状态的气压和温度值，然后根据理想气体状态方程列式求解．
（2）应用热力学第一定律分析气体吸热或放热情况．