Question

一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，TA=300K，气体从C→A的过程中做功|W|为10

一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，TA=300K，气体从C→A的过程中做功|W|为100J，同时传递热量|Q|为250J．求：（1）气体处于C状态时的温度TC；（2）C→A过程中内能变化；（3）A→B→C→A一个循环过程气体需吸热还是放热，或是既不吸热也不放热．

Answer 1

（1）气体从状态A变化到状态C的过程时，气体做等压变化：由

VA

TA

＝

VC

TC

得：TC＝

VC

VA

TA＝150K；
（2）C到A的变化过程：气体的体积变大气体对外做功W=-100J，温度升高气体从外界吸热Q=250J，由热力学第一定律：△μ=Q+W，得：△μ=-100+250=150J；
（3）气体从A状态到B状态做等温变化，气体内能不变，再有B状态到C状态，气体做等容变化，压强减小温度降低，气体放热，即Q₁＜0，根据（2）中的计算结果可知，W＜0，气体从C回到A状态时，其内能增加，则整个过程中△μ=Q₁+Q₂+W＞0，则Q₁+Q₂＞0，即整个过程气体吸热；
答：（1）气体处于C状态时的温度T_C=150K；
（2）C→A过程中内能增加150J
（3）A→B→C→A一个循环过程气体需吸热