Question

一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示．已知该气体在

一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．则：（1）该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？（2）该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？（3）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？

Answer 1

（1）状态A：t A =300K，P A =3×10 5 Pa，V A =1×10 -3 m 3 状态B：t B =？P B =1×10 5 Pa，V B =1×10 -3 m 3 状态C：t C =？P C =1×10 5 Pa，V C =3×10 -3 m 3 A到B过程等容变化，由等容变化规律得： P A t A = P B t B ，代入数据得： t B =100K=-173℃ B到C为等压变化，由等压变化规律得： V B t B = V C t C ，代入数据得： t C =300K=27℃ （2）因为状态A和状态C温度相等，且气体的内能是所有分子的动能之和，温度是分子平均动能的标志， 所以在这个过程中：△U=0 （3）由热力学第一定律得： △U=Q+W，因为△U=0 故：Q=-W 在整个过程中，气体在B到C过程对外做功 所以：W=-p△V=-1×10 5 ×（3×10 -3 -1×10 -3 ）=-200J 即：Q=200J，是正值，故在这个过程中吸热． 答：（1）气体在状态B、C时的温度分别为：-173℃和27℃ （2）该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量为：0． （3）该气体从状态A到状态C的过程中吸热，传递的热量是200J