Question

15．如图所示，一定质量的理想气体从状态A先后经过等压、等容和等温过程完成一个循环，A、B、C状态参量如图所示，气体在状态A的温度为27℃，求：
①气体在状态B的温度T_B．
②气体从A→B→C状态变化过程中与外界交换的总热量Q．

Answer 1

分析 ①A到B过程是等压变化，根据盖•吕萨克定律求温度T_B．
②A、C两个状态温度相等，理想气体的内能相同．B→C气体发生等容变化，气体不做功．求出A→B过程气体做功，根据热力学第一定律求Q．

解答 解：①A到B过程是等压变化，根据吕萨克定律得 $\frac{{V}_{A}}{{T}_{A}}$=$\frac{{V}_{B}}{{T}_{B}}$
代入数据得 T_B=600K
②根据气态方程$\frac{pV}{T}$=c知，A、C两个状态，气体的温度相等，则内能相等．
根据热力学第一定律有△U=Q+W
其中 W₁=-2p₀（2V₀-V₀）=-2p₀V₀．
解得 Q=2p₀V₀（吸热）
答：①气体在状态B的温度T_B为600K．
②气体从A→B→C状态变化过程中，从外界吸收热量Q为2p₀V₀．

点评 本题考查了分子动理论、物体的内能、气态方程等多个知识．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．