Question

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中A→B過程為等壓變化，B→C過程為等容變化。已知VA= 0.3m3，TA=TC= 300 K ，TB= 400 K。

①求氣體在狀態(tài)B時的體積；

②說明B→C過程壓強(qiáng)變化的微觀原因．

③設(shè)A→B過程氣體吸收熱量為Q1，B→C過程氣體放出熱量為Q2，求A→B過程中氣體對外所做的功。

Answer 1

【答案】（1） （2）微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變化(降低)，氣體分子平均動能變化(減小)，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)變化(減小)．（3）Q1大于Q2；因為TA＝TC，故A→B增加的內(nèi)能與B→C減少的內(nèi)能相同，而A→B過程氣體對外做正功，B→C過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知Q1大于Q2.

【解析】試題氣體發(fā)生等壓變化，由蓋呂薩克定律可以求出氣體體積；氣體發(fā)生等容變化，由查理定律判斷其壓強(qiáng)如何變化，然后微觀角度分析其壓強(qiáng)變化的原因；應(yīng)用熱力學(xué)第一定律分析熱量大小關(guān)系。

①設(shè)氣體在狀態(tài)B時的體積為VB，由蓋呂薩克定律得

代入數(shù)據(jù)得VB＝0.4m3

②微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變化(降低)，氣體分子平均動能變化(減小)，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)變化(減小)。

③Q1大于Q2；因為TA＝TC，故A→B增加的內(nèi)能與B→C減少的內(nèi)能相同，而A→B過程氣體對外做正功，B→C過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知Q1大于Q2。