Question

（1）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q₁，对外做功W，又对低温热源放热Q₂，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q₁、Q₂、W三者之间满足的关系是

 

．热机的效率η=

W

Q1

不可能达到100%，从能量转换的角度，说明

 

能不能完全转化为

 

能．
（2）如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线．图中等温线Ⅰ对应的温度比等温线Ⅱ对应的温度要

 

（填“高”或“低”）．在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的

 

倍．

Answer 1

分析：（1）根据热力学第一定律列方程，结合热力学第二定律分析热机的效率问题；
（2）玻意耳定律PV=C，其中C与温度有关，温度越高，常数C越大．

解答：解：（1）根据热力学第一定律，有：△U=W′+Q；
其中：△U=0，Q=Q₁-Q₂，W′=-W；
故Q₁-Q₂=W；
热机将从高温热源吸收热量的一部分转化为机械能；
（2）根据理想气体状态方程，有

PV

T

=C，故PV=CT，故温度越高，等温线离原点越远；
玻意耳定律PV=C，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的

1

2

倍．
故答案为：（1）Q₁-Q₂=W，内，机械；（2）低，

1

2

．

点评：本题第一问关键根据热力学第一定律和热力学第二粒分析；第二问关键根据理想气体状态方程列式分析．