Question

16．一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ρ-V图象如图所示，已知该气体在状态A时的温度为27℃，则：
①该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？
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由图示图象求出气体的状态参量，判断出A、C两状态的温度关系，然后判断内能的变化量；
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由图示图象可知，p_AV_A=p_CV_C，由理想气体状态方程：$\frac{pV}{T}$=C可知，A、C两状态的温度相等，
由于理想气体内能仅与温度有关，A、C两状态温度相等，两状态气体内能相等，则从A到C过程气体内能的变化量为0．
②气体从状态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．
从A到B过程，体积不变，气体不外做功，外界也不对气体做功，只有B到C过程气体对外做功，故吸收的热量为：
Q=W=P△V=2×10⁵×（3×10^-3-2×10^-3）J=200J
答：①该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是0J；
②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热的，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．