Question

一定质量的某种理想气体的体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A 时压强p₀=1.0×10⁵Pa、体积V₀=800cm³，线段AB与V轴平行，BC延长线过坐标原点O．
①求该气体状态B时的压强；
②已知该气体从状态B变化到状态C过程中，向外界放热60J，求该过程中气体内能的变化量．

Answer 1

分析：①从A→B过程，气体发生等温变化，根据玻意耳定律求状态B时的压强．
②从B→C过程，气体的压强不变，根据热力学第一定律求气体内能的变化．

解答：解：①A到B是等温变化，压强和体积成反比，根据玻意耳定律有：
p_AV_A=p_BV_B
解得：p_B=5×10⁴ Pa
②状态B至状态C过程是等压压缩过程，外界对气体做功：
W=p_B△V=40J
根据热力学第一定律有：
△U=W+Q=40J+（-60J）=-20J，即内能减小20J．
答：①该气体状态B时的压强5×10⁴ Pa；
②该过程中气体内能减小20J．

点评：本题第一问关键根据玻意耳定律列式求解，第二问关键根据热力学第一定律列式求解，注意理想气体的内能与热力学温度成正比．