Question

大学物理——热力学的一道选择题，求解！！

如图，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是？
答案是： b1a过程吸热，做负功；b2a过程放热，做负功
请问为什么？

Answer 1

这是个没有正确选项的错误垃圾题

bca绝热知，V减小压缩气体，气体做负功

b1a知V减小压缩气体，气体做负功

b2a知V减小压缩气体，气体做负功

分析近b点n的状态

b1a过程开始时n（n→b）点，此时做等压线知（或等容线），其体积小于绝热时体积，所以n（n→b）点吸收了热量

反向分析近a点m的状态

acb绝热知V增大，气体做正功

a1b过程开始时m（m→a）点，此时做等压线知，其体积小于绝热时体积，所以吸收了热量，

则反向b1a过程m（m→a）点释放了热量

所以b1a过程先吸热后放热，吸热为零

 

 

另一种验证方法：理想气体PV=(m/M)RT=nRT，所以PV/T是常数

b点Pb Vb 系数确定也就确定了Tb的温度

a点Pa Va 系数确定也就确定了Ta的温度

不管怎么个变化过程，初始b温度一样，末尾a温度一样，且b/a都在绝热线上，所以说ab两点状态既没有吸热也没有放热

Answer 2

b1a过程应该是做正功吧，因为在PV图中，等温曲线越往右温度越高，所以b1a需吸热才能到达bca，同理b2a。做正功还是负功，过a,b点向OV轴做垂线，围成的面积，b1a面积减小了，气体做正功

追问

做负功啊。。。V减小，A=∫ pdV <0啊。。

Answer 3

自己画的，有点难看。通俗的讲：做一个等压线，在等压情况下从理想绝热过程到b1a,体积会减小，气体自身要反抗气体减小，故做负功。气体体积减小，对应着整个体系温度的降低，即吸热过程。原因：PV=nRT

追问

温度降低为什么是吸热？

追答

由PV=nRT，当P，n,R不变，体积V减小时温度T减小。整体的温度降低，气体系统要反抗温度降低，自然这过程要吸热，但毕竟是“反抗”，只是减弱了这种温度降低，温度依然降低。b2a过程解释也这样。“生生相克”是我解决这种问题的方法。呵呵！

追问

好厉害的“反抗”学说，我这是第一次听说。。。只知道楞次定律有反抗，热力学也有反抗？

追答

这只是帮助理解的方法而已，“反抗”无处不在！