Question

10．图示为一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C过程的p-V图象，且AB∥V轴，BC∥p轴，已知气体在状态C时的热力学温度为300K，在状态C时的内能比在状态A时的内能多1200J．
①求气体在状态A、B时的热力学温度；
②请通过计算判断气体从状态A变化到状态C的过程是吸热还是放热，同时求出传递的热量．

Answer 1

分析 ①根据气体实验定律即可求解气体在状态A和B得热力学温度；
②根据热力学第一定律求气体从状态A到状态C的传递的热量；

解答 解：①气体从状态B变化到状态C的过程做等容变化，有：$\frac{p_C}{T_C}=\frac{p_B}{T_B}$，其中T_C=300K，p_B=3p_c
解得T_B=900K
气体从状态A变化到状态B的过程做等压变化，有$\frac{V_A}{T_A}=\frac{V_B}{T_B}$，其中${V_A}=\frac{1}{4}{V_B}$，T_B=900K
解得T_A=225K
②从状态A变化到状态B的过程，外界对气体做的功为：$W=-{p_A}△V=-3×{10^5}×（{4×{{10}^{-3}}-1×{{10}^{-3}}}）J=-900J$
由热力学第一定律有△U=Q+W，其中△U=1200J
解得：Q=2100J，Q为正值，说明气体在该过程中吸热
答：①气体在状态A的热力学温度为225K、状态B的热力学温度是900K；
②气体从状态A变化到状态C的过程是吸热，同时求出传递的热量是2100J

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