Question

5．一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p-V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃，说法正确的是（　　）

• A． 该气体在状态B，C时的温度分别是300K和100K
• B． 该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量为零
• C． 该气体从状态A到状态C的过程对外放热2000J
• D． 该气体从状态A到状态C的过程对外做功2000J

Answer 1

分析 ①根据图象可知：A→B等容变化，由查理定律即可求出B状态温度；B→C等压变化，由盖吕萨克定律即可求出C状态温度；
②比较AC两状态的温度，从而判断气体内能的变化，比较AC两状态的体积可判断W的正负，再根据可根据热力学第一定律即可解决问题．

解答 解；A、由图象可知：A→B等容变化，由查理定律得：$\frac{{p}_{A}}{{T}_{A}}$=$\frac{{p}_{B}}{{T}_{B}}$，即：$\frac{3×1{0}^{5}}{273+27}$=$\frac{1×1{0}^{5}}{{T}_{B}}$，解得：T_B=100K，
由图示图象可知，B→C等压变化，由盖吕萨克定律得：$\frac{{V}_{B}}{{T}_{B}}$=$\frac{{V}_{C}}{{T}_{C}}$，即：$\frac{1×1{0}^{-2}}{100}$=$\frac{3×1{0}^{-2}}{{T}_{C}}$，解得：T_C=300K，故A错误；
B、由A可知：T_A=273+27=300K，T_C=300K，A、C两状态温度相等，气体内能相等，则该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量为零，故B正确；
C、气体从状态A到状态C体积增大，对外做功，即W＜0，T_A=T_C，A到状态C的过程中内能变化量为0，由热力学第一定律得：Q＞0，A→C的过程中吸热，故C错误．
D、该气体从状态A到状态C的过程对外做功：W=FL=pSL=p△V=1×10⁵×（3×10^-2-1×10^-2）J=2000J，故D正确；
故选：BD．

点评 解决气体问题的关键是挖掘出隐含条件，正确判断出气体变化过程，合理选取气体实验定律解决问题；对于内能变化．牢记温度是理想气体内能的量度，与体积无关．