Question

如图：一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等容变化，B→C过程为等压变化．已知T

如图：一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等容变化，B→C过程为等压变化．已知TA=TC=400K．（1）求气体在状态B时的温度；（2）说明A→B过程压强变化的微观原因；（3）设A→B过程气体放出热量Q1，B→C过程气体吸收热量Q2，比较Q1、Q2的大小并说明原因．

Answer 1

（1）设气体在B状态时的温度为T_B，由题图可知V_C=0.4m³、V_B=0.3m³，
再由盖-吕萨克定律得：

VB

TB

=

VC

TC

，
代入数据得T_B=300K．
（2）微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度降低，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．
（3）Q₁小于Q₂；
因为T_A=T_C，故A→B减小的内能与B→C增加的内能相同，而B→C过程气体对外做正功，A→B过程气体不做功，由热力学第一定律可知Q₁小于Q₂．
答：（1）气体在状态B时的温度为300K；
（2）A→B过程压强变化的微观原因为气体体积不变，分子密集程度不变，温度降低，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小；
（3）设A→B过程气体放出热量Q₁，B→C过程气体吸收热量Q₂，则Q₁小于Q₂．