Question

260K0.5MPa的1mol理想气体He在 Py=3.0MPa 下恒温压缩至终态压力-|||-3.0MPa,

Answer 1

问：260K0.5MPa的1mol理想气体He在 Py=3.0MPa 下恒温压缩至终态压力-|||-3.0MPa,

答：由理想气体状态方程，PV=nRT，可得：P1V1/T1 = P2V2/T2其中，P1=0.5MPa，V1=1mol*R*T/0.5MPa=2RT/m，T1=T2（恒温压缩），P2=-3.0MPa。将上述数据代入上式中，可以解得：V2 = V1 * P1/P2 = 2RT/m * 0.5MPa/-3.0MPa = -1/9 * RT/m

答：因为终态压力为负数，所以该过程是等压膨胀过程。根据理想气体状态方程，PV=nRT，可得：W=PΔV = P*(V2-V1) = 3.0MPa*(-1/9*RT/m-2RT/m) = -19/3*RT/m根据热力学第一定律，ΔU=Q-W，因为该过程是恒温过程，所以ΔU=0，即：Q=W = -19/3*RT/m在Py=3.0MPa下恒温压缩至终态压力-3.0MPa的过程中，系统对外界做负功W=-19/3*RT/m，吸收的热量Q=19/3*RT/m。