Question

【題目】如圖所示，一定質量的理想氣體在狀態A時壓強為1.5×l05 Pa，經歷A→B→C→A的過程，已知B→C過程中氣體做功數值是C→A過程中氣體做功數值的3倍，求：

①氣體在狀態B和C時的壓強；

②整個過程中氣體與外界交換的熱量。

Answer 1

【答案】①pB = 4.5×105 Pa；PC=l.5×l05 Pa ②600 J

【解析】

①由圖可知，氣體從狀態A到狀態B為等容變化過程，在狀態B時氣體溫度，，由查理定律有：

解得：

由圖可知，氣體從狀態B到狀態C為等溫變化過程，在狀態C時氣體體積，由玻意耳定律有：

解得：

②由狀態B經狀態C回到狀態A，設外界對氣體做的總功為W，從狀態C到狀態A，發生等壓變化，外界對氣體做功：

WCA=pC(VC-VA)=300J

B→C過程中氣體做功的大小是C→A過程中氣體做功大小的3倍，則B→C過程中氣體對外做功：

WBC=－900J

從狀態A到狀態B，由圖線知為等容過程，外界對氣體不做功，所以整個過程中外界對氣體做功：

W= WCA＋WBC=－600J

整個過程中氣體內能增加量，設氣體從外界吸收的熱量為Q，由熱力學第一定律：

解得：

Q=600 J

即氣體從外界吸收的熱量為600J。