Question

6．如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始按箭头所示经一系列状态变化又回到状态a．由图知：气体在a、b、c三个状态的密度ρ_a、ρ_b、ρ_c的大小
关系是ρ_a＞ρ_b=ρ_c，气体分子的平均动能E_Ka、E_Kb、E_Kc的大小关系是E_Kb＞E_Ka=E_Kc，在此过程中，气体从外界吸收（选填“从外界吸收”或“向外界放出”）热量．

Answer 1

分析 由图示图象判断气体体积大小关系，然后判断密度大小关系，应用理想气体状态方程判断出气体温度关系，然后判断分子平均动能大小关系；最后应用热力学第一定律判断气体吸热与放热情况

解答 解：由图示图象可知，气体体积关系为：V_a＜V_b=V_c，气体的质量一定，则密度关系为：ρ_a＞ρ_b=ρ_b．
由理想气体状态方程：$\frac{PV}{T}$=C可知，气体温度：T=$\frac{PV}{C}$，气体在各状态时的温度：
T_a=$\frac{1.5×1{0}^{5}×0.25}{C}$=$\frac{0.375×1{0}^{5}}{C}$，T_b=$\frac{2.5×1{0}^{5}×0.75}{C}$=$\frac{1.875×1{0}^{5}}{C}$，T_C=$\frac{0.5×1{0}^{5}×0.75}{C}$=$\frac{0.375×1{0}^{5}}{C}$，
则T_a=T_c＜T_b，温度越高，分子平均动能越大，则分子平均动能间的关系为：E_Ka=E_Kc＜E_Kb．
由a到b过程，温度升高、体积变大，内能增加，对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸收热量；
从b到c过程，温度降低体积减小，内能减小、外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量；
从c到a过程，体积减小，温度不变，气体内能不变，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量，
则整个过程中，气体先吸热，然后再放热；
故答案为：ρ_a＞ρ_b=ρ_c ，E_Kb＞E_Ka=E_Kc，从外界吸收

点评 本题考查了比较气体密度、分子平均动能大小关系，分析清楚图示图象、应用气体状态方程即可正确解题