Question

【题目】如图所示，为一汽缸内封闭的一定质量的气体的p﹣V图线，当该系统从状态a沿过程a→c→b到达状态b时，有335J的热量传入系统，系统对外界做功126J．求：

（1）若沿a→d→b过程，系统对外做功42J，则有多少热量传入系统？
（2）若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时，外界对系统做功84J，问系统是吸热还是放热？热量传递是多少？

Answer 1

【答案】
（1）

解：沿a→c→b过程，由热力学第一定律得：△U=W+Q=（﹣126+335）J=209J

沿a→d→b过程，△U=W′+Q′；Q′=△U﹣W′=[209﹣（﹣42）]J=251J

即有251J的热量传入系统

（2）

解：由a→b，△U=209J；由b→a，△U′=﹣△U=﹣209J

根据热力学第一定律有：△U′=W″+Q″=84J+Q″；

得：Q″=（﹣209﹣84）J=﹣293J

负号说明系统放出热量，热量传递为293J

【解析】（1）分析图示a→c→b过程，由热力学第一定律△U=W+Q求出内能的变化．沿a→d→b过程与a→c→b过程内能变化相同，再由热力学第一定律求出热量．（2）由a→b和由b→a内能变化大小相等，但符号相反，根据热力学第一定律求解即可．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用热力学第一定律的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握热力学第一定律的表达式:W+Q=ΔU；符号法则:外界对物体做功，W取正值，物体对外界做功，W取负值;物体吸收热量，Q取正值，物体放出热量，Q取负值;物体内能增加，ΔU取正值，物体内能减少，ΔU取负值．