Question

4．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃，则
（1）该气体在状态B时的温度？
（2）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？
（3）传递的热量是多少？

Answer 1

分析 （1）根据图象可知：A→B等容变化，由查理定律即可求出B状态温度；B→C等压变化，由盖吕萨克定律即可求出C状态温度；
（2）（3）比较AC两状态的温度，从而判断气体内能的变化，比较AC两状态的体积可判断W的正负，再根据可根据热力学第一定律即可解决问题．

解答 解；（1）由图示图象可知：A→B等容变化，由查理定律得：$\frac{{p}_{A}}{{T}_{A}}$=$\frac{{p}_{B}}{{V}_{B}}$，
代入数据得：T_B=100K，
B→C等压变化，由盖吕萨克定律得：$\frac{{V}_{B}}{{T}_{B}}$=$\frac{{V}_{C}}{{T}_{C}}$，
代入数据得：T_C=300K，t_C=T_C-273=27℃；
（2）（3）A到状态C体积增大，对外做功，即W＜0，T_A=T_C，
所以，A到状态C的过程中内能变化量为0，由热力学第一定律得：Q＞0，所以A→C的过程中是吸热．
吸收的热量为：
Q=W=P△V=1×10⁵×（3×10^-3-1×10^-3）J=200J
答：（1）该气体在状态B时的温度是100K；
（2）该气体从状态A到状态C的过程中吸热；
（3）传递的热量是200J．

点评 解决气体问题的关键是挖掘出隐含条件，正确判断出气体变化过程，合理选取气体实验定律解决问题；对于内能变化．牢记温度是理想气体内能的量度，与体积无关．