题目内容
3．
利用燃料燃烧时产生的能量对外做功的机器叫热机．热机是依靠由某些热力学过程组成的特定热力学循环进行工作的．如图所示的p-V图表示的是某一热机的循环图．一定质量的气体（可看成理想气体）由状态2经过状态l至状态4，气体对外做功280J，吸收热量410J；气体又从状态4经状态3回到状态2，这一过程中外界对气体做功200J．求：（1）2-l-4过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？
（2）4-3-2过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？
分析 （1）2一l一4过程中，气体对外界做功280 J，则W1=一280 J，气体吸收热量410 J，则Q1=410 J，根据热力学第一定律即可得出内能的变化量；
（2）4-3-2过程中与2-l-4过程中气体内能变化量之和为零，即$△{U}_{1}^{\;}=-△{U}_{2}^{\;}$，然后由热力学第一定律即可求解此过程中吸放热情况
解答 解：（1）2一l一4过程中，气体对外界做功280 J，则W1=一280 J，气体吸收热量410 J，则Q1=410 J
由热力学第一定律有：△U=W1+Q1=130J
故在2一l一4的过程中气体的内能增加，增加量为130 J
（2）4-3-2过程中气体内能的变化量为△U=-130 J
同题知，此过程中外界对气体做功200 J，则W2=200 J
由热力学第一定律有：△U=W2+Q2=-130J
解得Q2=-330 J
故在4-3-2的过程中气体放热
放出的热量为330 J
答：（1）2-l-4过程中气体的内能是增加，变化量是130J
（2）4-3-2过程中气体放热，放出的热量是330J
点评 本题考查学生对热力学第一定律的理解与应用，必须注意在应用热力学第一定律时公式中各物理量的符号法则，理想气体的内能只与温度有关．
练习册系列答案
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