Question

【题目】如图所示，一定质量的气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A．已知气体在状态A时的体积是1L。（1atm=1.013×105Pa，ln3=1.099）

①求气体在状态C的体积；

②气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A的过程中，吸收或放出的热量Q。

Answer 1

【答案】①2L；②吸收的热量为

【解析】

①由图可知气体在AB过程是等容升温升压，VA=1L，则VB=1L，气体在BC过程是等压升温增容，根据盖吕萨克定律有

代入数据解得L。

②从C到D是等温变化，根据玻意耳定律得有

代入数据解得L

则根据图线转化为图线如图所示

从B到C过程，等压变化，体积增大，气体对外界做功，根据

解得

J=-3.039J

从C到D过程，等温变化，体积增大，气体对外界做功，根据数学知识，则有

则有

由数学微积分知识可得

解得

J=-J

从D到A过程，压强不变，体积减小，外界对气体做功，根据

解得

J=5.065J

则整个过程做的总功为

代入数据解得

J

即气体对外界做功为，从A出发再回到A，初末状态温度相同，内能相同，即

根据热力学第一定律有

解得

J

即吸收J的热量。