Question

如图所示，一定质量的理想气体按p-T图象中箭头方向，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，已知气体在状态A时的体积为33.6升．
（1）从状态A沿图中箭头变化到状态B的过程中，气体是吸热还是放热

 

？
（2）气体在状态C的体积是多少升？
（3）已知阿伏加德罗常数为6.0×10²³，在标准状态（压强p₀=1.0×10⁵Pa、温度0℃）下任何气体的摩尔体积都为22.4升，问该气体的分子个数为多少？（本问计算结果取一位有效数字）

Answer 1

分析：（1）从A到B的过程中，气体的压强不变，温度升高，体积变大，根据热力学第一定律分析气体的内能的变化；
（2）A、C两个状态的温度相同，根据玻意耳定意可以求得体积的大小；
（3）根据理想气体状态方程先计算在标准状态下的体积，在计算分子的个数．

解答：解：（1）从A到B的过程中，气体的压强不变，温度升高需要吸热，同时体积变大，要对外做功，
根据热力学第一定律可得，气体一定要吸收热量．
（2）A、C两个状态的温度相同，根据玻意耳定意得：p_AV_A=p_cA_c
解得：V_C=67.2升
（3）根据理想气体状态方程得：

pAVA

TA

=

p0V0

T0

其中T₀=273K，所以气体的分子个数：n=

V     0

Vmol

NA
解得：n=5×10²⁴个．
答：（1）吸热；
（2）气体在状态C的体积是67.2升；
（3）气体的分子个数5×10²⁴个．

点评：以封闭的气体为研究对象，找出气体变化前后的状态参量，利用气体的状态方程计算即可．