Question

（2013?长春模拟）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．求：
①该气体在状态B、C时的温度分别为多少摄氏度？
②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？

Answer 1

分析：①根据图象可知：A→B等容变化，由查理定律即可求出B状态温度；B→C等压变化，由盖吕萨克定律即可求出C状态温度；
②比较AC两状态的温度，从而判断气体内能的变化，比较AC两状态的体积可判断W的正负，再根据可根据热力学第一定律即可解决问题．

解答：解：①气体从状态A到状态B是等容过程，根据盖-吕萨克定律，有：

PA

TA

=

PB

TB

解得：T_B=

PB

PA

TA=

2×105

3×105

×(273+27)=200K 
即：t_B=-73℃
气体从状态B到状态C，是等压过程，根据查理定律，有：

VC

TC

=

VB

TB

解得：T_C=

Vc

VB

TB=

3×10-3

2×10-3

×200=300K
即：t_C=27℃
②气体从状态A到状态C体积增大，对外做功，即W＜0；
T_A=T_C，所以，A到状态C的过程中内能变化量为0．
由热力学第一定律得：Q＞0，所以A→C的过程中是吸热．
从A到B过程，体积不变，气体不外做功，外界也不对气体做功，只有B到C过程气体对外做功，故吸收的热量为：
Q=W=P△V=2×10⁵×（3×10^-3-2×10^-3）J=200J
答：①B、C状态时的温度分别为-73℃，27℃
②A到状态C的过程中吸热，吸了200J．

点评：解决气体问题的关键是挖掘出隐含条件，正确判断出气体变化过程，合理选取气体实验定律解决问题；对于内能变化．牢记温度是理想气体内能的量度，与体积无关．