题目内容
【题目】一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图3所示.已知该气体在状态A时的温度为27 ℃,则:
(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃?
(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大?
(3)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热,还是放热?传递的热量是多少?
【答案】(1)气体在状态B、C时的温度分别为:﹣173℃和27℃
(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量为:0.
(3)该气体从状态A到状态C的过程中吸热,传递的热量是200J
【解析】试题分析:(1)状态A:tA=300K,PA=3×105Pa,VA=1×10-3m3
状态B:tB=?PB=1×105Pa,VB=1×10-3m3
状态C:tC=?PC=1×105Pa,VC=3×10-3m3
A到B过程等容变化,由等容变化规律得: ,代入数据得:tB=100K=-173℃
B到C为等压变化,由等压变化规律得: ,代入数据得:tC=300K=27℃
(2)因为状态A和状态C温度相等,且气体的内能是所有分子的动能之和,温度是分子平均动能的标志,
所以在这个过程中:△U=0
(3)由热力学第一定律得:△U=Q+W,因为△U=0
故:Q=-W
在整个过程中,气体在B到C过程对外做功所以:W=-p△V=-1×105×(3×10-3-1×10-3)=-200J
即:Q=200J,是正值,故在这个过程中吸热.
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