题目内容
(选修3-3模块)一定质量的理想气体初始状态为(P0,V0),分别经过三个不同的过程变到末状态(P0,2V0).
①等温膨胀变为2V0,再等容升压到(P0,2V0),总共吸收热量为Q1;
②等压膨胀到(P0,2V0),吸收的热量为Q2;
③先等容降压到0.5P0,再等压膨胀到2V0,最后等容升压到(P0,2V0),总共吸收热量Q3;
则Q1、Q2、Q3的大小关系是( )
①等温膨胀变为2V0,再等容升压到(P0,2V0),总共吸收热量为Q1;
②等压膨胀到(P0,2V0),吸收的热量为Q2;
③先等容降压到0.5P0,再等压膨胀到2V0,最后等容升压到(P0,2V0),总共吸收热量Q3;
则Q1、Q2、Q3的大小关系是( )
分析:根据气体状态方程知,温度的变化相同,则内能变化相同,根据热力学第一定律△U=Q+W,通过做功的大小比较吸收热量的大小.
解答:解:三种情况温度变化相同,内能变化相同.在第二种情况中,等压膨胀,气体对外做功,则吸收的热量Q2=△U+P0V0.在第一种情况中,在等温膨胀的过程中,气体对外做功,在等容升压的过程气体对外不做功,等温膨胀时,由于体积增大,则压强减小,知压强小于P0,大于
知该过程中气体对外做功小于P0V0,大于0.5P0V0,则Q1<△U+P0V0.在第三种情况中,在等容变化的过程中气体对外不做功,则等压膨胀时,气体对外做功为0.5P0V0,则Q3=△U+0.5P0V0.所以Q2>Q1>Q3.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
P0 |
2 |
故选C.
点评:解决本题的关键掌握理想气体的状态方程以及热力学第一定律,并能灵活运用.
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