Question

16．如图所示，一定质量的理想气体，处在A状态时，温度为t_A=27℃，则气体从状态A等容变化到状态M，再等压变化到状态B的过程中，对外所做的功W和在状态B的温度t_B分别为（取1atm=1.0×10⁵ Pa）（　　）

• A． W=300 J      t_B=27℃
• B． W=300 J      t_B=-33℃
• C． W=750 J      t_B=-33℃
• D． W=750 J      t_B=27℃

Answer 1

分析 由图象可知A和B状态的各个状态参量，根据理想气体的状态方程可以求得在B状态时气体的温度，在等压变化的过程中，封闭气体的压力不变，根据功的公式W=FL可以求得气体对外做功的大小

解答 解：由图可知，对于一定质量的理想气体，在A状态时，
P_A=2.5atm，V_A=3L，T_A=27+273=300K
在B状态时，
P_B=1atm，V_B=6L，T_B=？
根据理想气体的状态方程可得：$\frac{{P}_{A}{V}_{A}}{{T}_{A}}=\frac{{P}_{B}{V}_{B}}{{T}_{B}}$
代入数据解得：T_B=240k=-33°C
气体从状态A等容变化到状态M的过程中，气体的体积不变，所以此过程中不对外部做功，从状态M等压变化到状态B的过程中，封闭气体的压强不变，压力的大小为F=PS，
气体对外做的功的大小为：
W=FL=PS•L=P△V=1.0×10⁵Pa×（6-3）×10^-3=300J．
故选：B

点评 根据图象，找出气体在不同的状态下的状态参量，根据理想气体状态方程计算即可，在计算做功的大小的时候，要注意A到M的过程，气体的体积不变，气体对外不做功．只在M到B的等压的过程中对外做功