题目内容
【选修3-3选做题】
一定质量的理想气体,其状态变化图如箭头顺序所示,AB平行于纵轴,BC平行于横轴,CA段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分,且已知A状态的压强和体积分别为
、
、
,且
,试求解下列问题:
(1)气体在B状态的温度和C状态的体积。
(2)从B到C过程中,是气体对外做功还是外界对气体做功?做了多少功?
一定质量的理想气体,其状态变化图如箭头顺序所示,AB平行于纵轴,BC平行于横轴,CA段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分,且已知A状态的压强和体积分别为
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(1)气体在B状态的温度和C状态的体积。
(2)从B到C过程中,是气体对外做功还是外界对气体做功?做了多少功?
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120901/201209011151486454210.png)
解:(1)由理想气体的状态方程可得:
从A到B,有:
因A到B是等容过程,故
由题知:![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120901/20120901115148687394.png)
可得:
从B到C,是等压变化过程,固有:![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120901/20120901115148716616.png)
又A到C是等温变化过程,故![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120901/20120901115148731462.png)
解得:
(2)从B到C等压过程中,气体的体积在减小,故知是外界对气体做功
做功为:
从A到B,有:
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因A到B是等容过程,故
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120901/20120901115148673379.png)
由题知:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120901/20120901115148687394.png)
可得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120901/20120901115148701391.png)
从B到C,是等压变化过程,固有:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120901/20120901115148716616.png)
又A到C是等温变化过程,故
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120901/20120901115148731462.png)
解得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120901/20120901115148745484.png)
(2)从B到C等压过程中,气体的体积在减小,故知是外界对气体做功
做功为:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120901/20120901115148760929.png)
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