题目内容
6.一定质量理想气体在初始状态A时,压强PA=1×105Pa,结合如图(V-T图线)中交代的信息,试求:(1)E点时气体的压强;
(2)试分析由A→B→C的过程中气体是吸热还是放热.
分析 (1)根据题意求出气体的状态参量,然后应用力学气体状态方程求出气体的压强.
(2)根据图示图象判断气体状态变化情况,然后应用热力学第一定律判断气体的吸热与放热情况.
解答 解:(1)由题意及图示图象可知,气体在A状态的参量:
PA=1×105Pa,VA=2m3,TA=200K,
气体在状态E的状态参量:VE=5m3,TE=100K,
由理想气体状态方程得:$\frac{{P}_{A}{V}_{A}}{{T}_{A}}$=$\frac{{P}_{E}{V}_{E}}{{T}_{E}}$,
即:$\frac{1×1{0}^{5}×2}{200}$=$\frac{{P}_{E}×5}{100}$,
解得:PA=2×104Pa;
(2)由图示图象可知,从A到B过程中气体发生等压变化,气体温度升高体积增大,气体内能增加,气体对外做功,
即:△UAB>0,WAB<0,
由热力学第一定律:△U=W+Q可知:
QAB=△UAB-WAB>0,气体吸收热量;
从B到C过程气体做等温变化,气体体积增大,气体内能不变而对外做功,△UBC=0,WBC<0,
由热力学第一定律可知:QBC=△UBC-WBC=-WBC>0,
气体吸收热量,由此可知,由A→B→C的过程中气体吸热;
答:(1)E点时气体的压强是2×104Pa;
(2)由A→B→C的过程中气体吸热.
点评 本题考查气体的状态方程中对应的图象,在V-T图象中等压线为过原点的直线.要注意研究过程中哪些量不变,哪些量变化;求出气体状态参量、应用理想气体状态方程与热力学第一定律即可解题.
练习册系列答案
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