Question

18．如图所示为一定质量的理想气体的p-V图象，该气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C．已知状态A温度为27℃，热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K，求：
（1）气体在状态B的温度；
（2）气体由状态B到状态C，吸热还是放热，说明理由．

Answer 1

分析 （1）根据题及图示图象求出气体的状态参量，然后应用盖吕萨克定律求出气体的温度．
（2）应用查理定律判断出从B到C过程气体温度如何变化，然后应用热力学第一定律分析答题．

解答 解：（1）由图示图象可知，从A到B过程气体发生等压变化，
气体初状态的参量：V_A=1m³，T_A=273+27=300K，末状态参量：V_B=2m³，
由盖吕萨克定律得：$\frac{{V}_{A}}{{T}_{A}}$=$\frac{{V}_{B}}{{T}_{B}}$，
即：$\frac{1}{300}$=$\frac{2}{{T}_{B}}$，
解得：T_B=600K；
（2）由图示图象可知，从B到C过程气体发生等容变化，气体不做功，W=0，
由图示图象可知，从B到C过程气体的压强增大，由查理定律：$\frac{p}{T}$=C可知，
气体温度T升高，气体内能增加，△U＞0，由热力学第一定律得：
△U=W+Q，则Q=△U-W=△U＞0，气体吸收热量；
答：（1）气体在状态B的温度为600K；
（2）气体由状态B到状态C吸热，由B到C气体不做功而内能增加，由热力学第一定律可知气体吸收热量．

点评 本题考查了求气体温度、判断气体吸热与放热情况，分析清楚图示图象，判断出气体状态变化过程求出气体的状态参量是解题的前提与关键，应用盖吕萨克定律、查理定律与热力学第一定律可以解题．