题目内容
分别以p、V、T表示气体的压强、体积、温度.一定质量的理想气体,其初始状态表示为(p0、V0、T0).若分别经历如下两种变化过程:
①从(p0、V0、T0)经等温膨胀变为(p1、V1、T1)
②从(p0、V0、T0)经等压膨胀变为(p2、V2、T2)
在上述两种变化过程中,如果V1=V2,则下列判断正确的是( )
①从(p0、V0、T0)经等温膨胀变为(p1、V1、T1)
②从(p0、V0、T0)经等压膨胀变为(p2、V2、T2)
在上述两种变化过程中,如果V1=V2,则下列判断正确的是( )
分析:对于一定质量的理想气体,根据初末状态的状态参量,第一次做等温变化,第二次做等压变化,根据气体状态方程可以求得压强和温度的关系;
根据热力学第一定律可知分析气体的内能的变化情况.
根据热力学第一定律可知分析气体的内能的变化情况.
解答:解:从(p0、V0、T0)变为(p1、V1、T1)的过程中,温度保持不变(T1=T0),
根据气体状态方程
=C得:
=
,T1=T0,
由于气体膨胀即V1>V0,
所以P1<P0.
从(p0、V0、T0)变为(p2、V2、T2)的过程中,
根据气体状态方程可得:
=
,
由于是等压膨胀,所以P2=P0,V2>V0,
所以T2>T0=T1,
因为P1<P0=P2.
所以p1<p2,T1<T2,所以A正确;
B、虽然两种变化过程中气体的体积变化相同,但是两次的变化的气体的压强不同,所以气体对外做的功W2>W1,所以气体对外界做功不相等,所以B错误;
C、由于最后的气体的温度T1<T2,由于气体的温度不同,所以气体的内能变化不同,E2>E1,所以C错误;
D、由于最后的气体的内能E2>E1,在变化的过程中p2>p1,所以气体对外做的功W2>W1,根据热力学第一定律E=W+Q可得,过程②中气体从外界吸收的热量一定大于过程①中气体从外界吸收的热量,所以D正确.
故选A.
根据气体状态方程
PV |
T |
P0V0 |
T0 |
P1V1 |
T1 |
由于气体膨胀即V1>V0,
所以P1<P0.
从(p0、V0、T0)变为(p2、V2、T2)的过程中,
根据气体状态方程可得:
P1V1 |
T1 |
P2V2 |
T2 |
由于是等压膨胀,所以P2=P0,V2>V0,
所以T2>T0=T1,
因为P1<P0=P2.
所以p1<p2,T1<T2,所以A正确;
B、虽然两种变化过程中气体的体积变化相同,但是两次的变化的气体的压强不同,所以气体对外做的功W2>W1,所以气体对外界做功不相等,所以B错误;
C、由于最后的气体的温度T1<T2,由于气体的温度不同,所以气体的内能变化不同,E2>E1,所以C错误;
D、由于最后的气体的内能E2>E1,在变化的过程中p2>p1,所以气体对外做的功W2>W1,根据热力学第一定律E=W+Q可得,过程②中气体从外界吸收的热量一定大于过程①中气体从外界吸收的热量,所以D正确.
故选A.
点评:本题根据气态方程和热力学第一定律相结合分析气体的状态变化,常规思路.
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