Question

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．C时的温度分别为多少℃？
②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？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对于理想气体由图象可知：A→B等容变化，由查理定律得：

PA

TA

=

PB

TB

代入数据得：T_B=100K…①
又：T=273+t…②
①②得：t_B=-173℃
 B→C等压变化，由盖吕萨克定律得 

VB

TB

=

VC

TC

代入数据得：T_C=300K…③
②③联立得：t_C=27℃
②A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Q=W=P△V=1×10⁵×（3×10^-3-1×10^-3）J=200J
答：①B、C时的温度分别为-173℃，27℃
②A到状态C的过程中吸热，吸了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．