Question

11．一定质量的理想气体，在经过等压膨胀，等容降温，等压压缩、等容升温四个过程后回到初始状态，它是吸热还是放热？

Answer 1

分析 气体的内能只与温度有关，根据图象选择合适的气体定律，判断体积的变化，然后结合体积变化与做功的关系，根据热力学第一定律判断吸放热．

解答 解：由于该题涉及的气体过程比较多，所以可以将各气体过程用P-V图象表示如图：

A→B 过程中，为等压膨胀，压强不变，体积增大，气体对外做功，W₁=P₁△V；
B→C 过程中，等容降温，体积不变，气体不对外做功，外界也不对气体做功；
C→D 过程中，为等压压缩，压强不变，体积减小，外界对气体做功，W₂=P₂△V；
D→A 过程中，等容升温，体积不变，气体不对外做功，外界也不对气体做功；
由于A→B 过程与C→D 过程比较，P₁＞P₂，所以：W₁＞W₂
即气体对外做的功比较多，总功为负值，结合气体回到初状态上的温度相同，则气体的内能不变，根据热力学第一定律可知气体要吸收热量．
答：气体经历四个过程要吸收热量．

点评 该题中，气体要距离个不同的过程，将气体经历的过程转化为图象问题，从图象判断气体变化过程，选择合适的气体实验定律，然后结合热力学第一定律即可解决．