Question

10．如图所示，活塞将一定质量的理想气体封闭在圆柱形气缸内，活塞与气缸之间无摩擦，先将气缸放在0℃的冰水混合物中气体达到平衡状态a，测得气体的体积为V，然后将气缸从冰水混合物中移出后，在室温（27℃）中达到平衡状态b，外界大气压强保持不变．求：
①气缸内气体在平衡状态b的体积；
②气缸内气体从状态a到状态b过程是从外界吸热还是向外界放热？

Answer 1

分析 活塞质量不变，则由封闭气体压强可知内部气体压强不变，则由温度的变化可知体积的变化；根据热力学第一定律分析气体吸热还是放热．

解答 解：①活塞质量不变，则由封闭气体压强可知内部气体压强不变，由气体状态方程知$\frac{V}{273}=\frac{V′}{273+27}$，解得：V′=$\frac{300V}{273}$
②由热力学第一定律可知，温度升高，内能增大，气体体积增大对外做功，所以吸热．
答：①气缸内气体在平衡状态b的体积$\frac{300V}{273}$；②气缸内气体从状态a到状态b过程是从外界吸热

点评 本题注意分析气体压强不变；温度越高，内能越大，根据热力学第一定律分析气体吸热还是放热．