Question

8．如图所示，一定质量的乙醚理想气体从状态A变化到状态B，已知A状态的温度为300K，且从状态A变化到状态B的过程中，气体内能增加了150J，求：
①状态B的温度T_B；
②状态A变化到状态B的过程中气体与外界的热交换Q为多少？

Answer 1

分析 ①由图示图象求出气体状态参量，然后应用概率萨克定律求出气体在B时的温度；
②应用功的计算公式求出气体对外做的功，然后应用热力学第一定律求出与外界交换的热量．

解答 解：①由图示图象可知，从A到B气体发生等压变化，
气体状态参量：T_A=300K，V_A=3L，V_B=4L，
由盖吕萨克定律得：$\frac{{V}_{A}}{{T}_{A}}$=$\frac{{V}_{B}}{T}$，
即：$\frac{3}{300}$=$\frac{4}{{T}_{B}}$，
解得：T_B=400K；
②从A到B气体对外做功：W=Fl=pSl=p△V=1×10⁵×（4-3）×10^-3=100J，
由热力学第一定律得：△U=W+Q，
则：Q=△U-W=150-（-100）=250J；
答：①状态B的温度T_B为400K；
②状态A变化到状态B的过程中气体与外界的热交换Q为250J．

点评 本题考查了求气体的温度、气体的内能，由图示图象分析清楚气体状态变化过程、求出气体的状态参量，应用盖吕萨克定律、热力学第一定律即可正确解题．