Question

14．一定质量的理想气体在状态A时体积V_A=0.3m³，温度T_A=300K，变到状态B时温度T_B=400K，已知从状态A变到状态B过程中其压强始终为2.0×10⁵Pa．
①求此过程中这些气体对外做的功；
②若此过程中这些气体从外界吸收的热量为5×10⁴J，求它增加的内能．

Answer 1

分析 （1）由等压变化规律可求得B状态时的体积，再由功的公式可求得气体对外界所做的功；
（2）由热力学第一定律可求得增加的内能．

解答 解：①由$\frac{{V}_{B}}{{T}_{B}}$=$\frac{{V}_{A}}{{T}_{A}}$得
V_B=0.4m³；
故此过程增加的体积
△V=V_B-V_A=0.1m³
于是气体对外做功        
 W=P△V=2.0×10⁵Pa×0.1m³=2×10⁴J、
②由热力学第一定律知气体增加的内能
△E=Q-W=5×10⁴J-2×10⁴J=3×10⁴J   
答：①求此过程中这些气体对外做的功为2×10⁴J                           
②若此过程中这些气体从外界吸收的热量为5×10⁴J，它增加的内能3×10⁴J．

点评 本题考查等压变化及热力学第一定律的应用，要注意正确理解热力学第一定律，明确内能、功及热量的符号及对应关系．