Question

2．一定量的某种理想气体起始温度为T，体积为V，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：（1）绝热膨胀到体积为2V；（2）等体变化使温度恢复为T．（3）等温压缩到原来体积V，则此整个循环过程中（　　）

• A． 气体向外界放热
• B． 气体对外界做正功
• C． 气体内能增加
• D． 气体内能减少

Answer 1

分析 根据$\frac{PV}{T}$=C判断过程中压强的变化与温度的变化，理想气体的内能只与温度有关，根据热力学第一定律 判断气体吸热还是放热．

解答 解：温度是分子的平均动能的标志，也是气体内能的标志．气体开始时的温度是T，最后温度是T，温度相等，所以气体的内能不变．
绝热膨胀的过程中，气体与外界没有热交换，对外做功，内能减小，温度降低．该过程中，由$\frac{PV}{T}$=C可知，由于温度降低，当V增大到2V的过程中，压强小于原来的一半；
等体变化使温度恢复为T的过程中气体吸收热量，内能增大；由$\frac{PV}{T}$=C可知，气体的温度与原来的温度相等是，压强增大；
等温压缩到原来体积V，气体的体积减小，外界对气体做功，同时气体放出热量．
由以上的分析可知，由于绝热膨胀的过程中，温度降低，所以与等温压缩的过程比较可知，在任意相等的体积时，第三个过程中的压强要大于第一个过程中的压强，所以第三个过程中外界对气体做的功要大于第一个过程中气体对外界做的功．即全过程中，外界对气体做功，而气体的内能不变，所以全过程中气体放出热量．
故只有A正确．
故选：A

点评 根据理想气体状态方程判断出气体第三个量如何变化是正确解题的前提与关键，判断气体是吸热还是放热，要注意热力学第一定律的应用．