Question

一定质量的气体,在从一个状态变化到另一个状态的过程中,吸收热量280 J,并对外做功120 J,试问:
(1)这些气体的内能发生了怎样的变化?
(2)如果这些气体又返回原来的状态,并放出了240 J热量,那么在返回的过程中是气体对外界做功,还是外界对气体做功?做功多少?

Answer 1

(1)增加了160 J
(2)外界对气体做功  80 J

(1)由热力学第一定律可得
ΔU="W+Q=-120" J+280 J="160" J.
(2)由于气体的内能仅与状态有关,所以气体从②状态回到①状态过程中内能的变化应等于从①状态到②状态过程中内能的变化,则从②状态到①状态的内能应减少160 J,即
ΔU′="-160" J,又Q′="-240" J,根据热力学第一定律得:
ΔU′=W′+Q′
所以W′="ΔU′+Q′=-160" J-(-240 J)="80" J
即外界对气体做功80 J.