Question

11．有n摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba，其中acb为半圆弧，ba为等压线，P_c=2P_a．令气体进行ab的等压过程时吸收热量为Q_ab，则在此循环过程中气体净吸热量Q＜Q_ab（填“＞”“＜”或“=”）

Answer 1

分析 理想气体内能由温度决定，应用理想气体状态方程判断气体温度如何变化，然后判断气体内能如何变化；根据图示图象判断气体状态变化过程外界对气体做功情况，应用热力学第一定律求出气体吸收的热量，然后分析答题．

解答 解：外界对气体做功：W=Fl=pSl=p△V，外界对气体做功可以用p-V图象与坐标轴所包围的图象的面积表示；
由图示图象可知，从a到b过程气体压强不变而体积增大，由盖吕萨克定律可知，气体温度升高，气体内能增大，△U＞0，
在此过程中，气体对外做功，W＜0，做功多少可以用图中面积S₂表示，由热力学第一定律可知：Q_ab=△U-W＞S₂，
acba过程气体温度不变，气体内能不变，△U=0，气体对外做功可以用图示面积S₁表示，已知：P_c=2P_a，则面积：S₂＞S₁；
由热力学第一定律可知：Q=S₁，由于：Q_ab＞S₂，S₂＞S₁，则：Q_ab＞Q，Q＜Q_ab；
故答案为：＜．

点评 本题考查了比较热量多少，分析清楚气体状态变化过程、应用热力学第一定律可以解题；本题解题的前提与关键是：知道p-V图象与坐标轴所包围图象的面积可以表示气体做功多少．