Question

4．如图所示，一定质量的理想气体从状态A经绝热过程到达状态B，再经等容过程到达状态C，此过程的P-V图象如图所示，图中虚线为等温线．在B→C的过程中，气体吸收热量为12J．则：
①试比较气体在A和B状态的内能E_A、E_B的大小；
②气体从A→B过程中气体对外界做的功．

Answer 1

分析 ①根据热力学第一定律判断内能的变化，即可比较A和B状态的内能E_A、E_B的大小；
②对A→B→C过程，根据热力学第一定律即可求出气体从A→B过程中气体对外界做的功；

解答 解：①AB过程绝热，Q=0，体积V增大，对外做功，内能减小．E_A＞E_B
②A→B→C过程中有：△U=W_AB+W_BC+Q_AB+Q_BC
AC温度相等，内能不变△U=0
AB绝热过程Q_AB=0
BC等容变化不做功W_BC=0
在B→C的过程中，气体吸收热量为12J
W_AB=-12J
气体对外做功12J
答：①气体在A和B状态的内能E_A、E_B的大小为E_A＞E_B
②气体从A→B过程中气体对外界做的功为12J

点评 本题考查了热力学第一定律的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定．绝热过程Q=0