Question

【题目】一定质量的理想气体，在初始状态A时，体积为V0，压强为p0，温度为T0，已知此时气体的内能为U0。该理想气体从状态A经由一系列变化，最终还回到原来状态A，其变化过程的p—V图象如图所示，其中AB是反比例函数图象的一部分。求：

①气体在状态B时的体积；

②气体在状态C时的温度；

③从状态B经由状态C，最终回到状态A的过程中，气体与外界交换的热量。

Answer 1

【答案】① ②3T0 ③2P0V0

【解析】

试题分析：①由题意可知，从状态A到状态B为等温变化过程，状态B时气体压强为P1=3P0,设体积为V1,由玻意耳定律得P0V0=P1V1

解得

②由题图可知，从状态B到状态C为等压变化过程，状态C时气体体积为V2=V0,设温度为T2,由盖-吕萨克定律得

解得T2=3T0

③由于一定质量的理想气体的内能只和温度有关，所以UB=UA=U0

在B→C→A的过程中△U=W+Q

UA-UB=0=-3P0（V0-VB）+Q

Q=2P0V0

即气体从外界吸收热量为2P0V0