题目内容

11.有n摩尔理想气体,作如图所示的循环过程acba,其中acb为半圆弧,ba为等压线,Pc=2Pa.令气体进行ab的等压过程时吸收热量为Qab,则在此循环过程中气体净吸热量Q<Qab(填“>”“<”或“=”)

分析 理想气体内能由温度决定,应用理想气体状态方程判断气体温度如何变化,然后判断气体内能如何变化;根据图示图象判断气体状态变化过程外界对气体做功情况,应用热力学第一定律求出气体吸收的热量,然后分析答题.

解答 解:外界对气体做功:W=Fl=pSl=p△V,外界对气体做功可以用p-V图象与坐标轴所包围的图象的面积表示;
由图示图象可知,从a到b过程气体压强不变而体积增大,由盖吕萨克定律可知,气体温度升高,气体内能增大,△U>0,
在此过程中,气体对外做功,W<0,做功多少可以用图中面积S2表示,由热力学第一定律可知:Qab=△U-W>S2
acba过程气体温度不变,气体内能不变,△U=0,气体对外做功可以用图示面积S1表示,已知:Pc=2Pa,则面积:S2>S1
由热力学第一定律可知:Q=S1,由于:Qab>S2,S2>S1,则:Qab>Q,Q<Qab
故答案为:<.

点评 本题考查了比较热量多少,分析清楚气体状态变化过程、应用热力学第一定律可以解题;本题解题的前提与关键是:知道p-V图象与坐标轴所包围图象的面积可以表示气体做功多少.

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