Question

【题目】一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化。已知VA= 0.3m3，TA=TC= 300 K ，TB= 400 K。

①求气体在状态B时的体积；

②说明B→C过程压强变化的微观原因．

③设A→B过程气体吸收热量为Q1，B→C过程气体放出热量为Q2，求A→B过程中气体对外所做的功。

Answer 1

【答案】（1） （2）微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变化(降低)，气体分子平均动能变化(减小)，导致气体压强变化(减小)．（3）Q1大于Q2；因为TA＝TC，故A→B增加的内能与B→C减少的内能相同，而A→B过程气体对外做正功，B→C过程气体不做功，由热力学第一定律可知Q1大于Q2.

【解析】试题气体发生等压变化，由盖吕萨克定律可以求出气体体积；气体发生等容变化，由查理定律判断其压强如何变化，然后微观角度分析其压强变化的原因；应用热力学第一定律分析热量大小关系。

①设气体在状态B时的体积为VB，由盖吕萨克定律得

代入数据得VB＝0.4m3

②微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变化(降低)，气体分子平均动能变化(减小)，导致气体压强变化(减小)。

③Q1大于Q2；因为TA＝TC，故A→B增加的内能与B→C减少的内能相同，而A→B过程气体对外做正功，B→C过程气体不做功，由热力学第一定律可知Q1大于Q2。