Question

[选修3-3]
（1）汽车是一种将内能转化为机械能来工作的机器．有人总想将汽车发动机的工作效率提升到100%，根据我们所学的热学知识可知，这是不可能的，这种想法违背了

热力学第二定律

．（选填“热力学第一定律”、“热力学第二定律”、“热力学第三定律”）
（2）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=0.3m³，T_A=T_C=300K、T_B=400K．
①求气体在状态B时的体积．
②没A→B过程气体吸收热量为Q，B→C过 气体  放出热量为Q₂，比较Q₁、Q₂的大小说明原因．

Answer 1

分析：（1）有人总想将汽车发动机的工作效率提升到100%，这种想法违背了热力学第二定律．
（2）A→B过程为等压变化，由盖--吕萨克定律求出气体在状态B时的体积．根据热力学第一定律比较Q₁、Q₂的大小．

解答：解：
（1）有人总想将汽车发动机的工作效率提升到100%，没有违反能量转化和守恒定律，也就不违反热力学第一定律，但违反了物理过程的方向性，即违反了热力学第二定律．
（2）①设气体在B状态时的体积为V_B，A→B过程为气体发生等压变化，由盖--吕萨克定律得，
  

VA

VB

=

TA

TB

，代入数据得V_B=0.4m³．
②由题，T_A=T_C，所以气体A到B过程增加的内能与B到C减小的内能相同．而AB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＞Q₂．
故答案为：（1）热力学第二定律．（2）①气体在状态B时的体积为0.4m³．Q₁＞Q₂．

点评：本题考查了热力学第二定律的理解、气体实验定律和热力学第一定律的应用能力．基础题．