Question

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 过程为等压变化， B → C 过程为等容变

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 过程为等压变化， B → C 过程为等容变化。已知 V A ＝0.3m 3 ， T A ＝ T C ＝300K， T B ＝400K。(1)求气体在状态 B 时的体积；(2)说明 B → C 过程压强变化的微观原因；(3)设 A → B 过程气体吸收热量为 Q 1 ， B → C 过程气体放出热量为 Q 2 ，比较 Q 1 、 Q 2 的大小并说明原因。

Answer 1

解：(1) A → B 过程为等压变化，有 ＝ ，得 V B ＝ V A ＝0.4m 3 (2) B → C 过程为等容变化，分子的密集程度不变，温度降低，气体分子运动的平均动能减小，单位时间与器壁单位面积的碰撞次数减少，分子对器壁的冲击力减小，则气体的压强减小。 (3) A → B ，气体体积增大，温度升高，则 Q 1 >△ U 1 ，气体对外做功， W <0，由热力学第一定律有△ U 1 ＝ W ＋ Q 1 B → C ，气体体积不变， W ＝0，由热力学第一定律得 △ U 2 ＝－ Q 2 气体内能为状态量，仅由温度决定，因 T A ＝ T C ，则 △ U 1 ＝－△ U 2 ，所以 Q 1 > Q 2