Question

4．一定质量的理想气体，经历图示A→B→C状态变化过程，气体在A状态时温度为300K．
（1）求气体在B状态时的温度T_B；
（2）若A→B→C过程中气体内能增加了40J，求此过程中气体吸收的热量Q．

Answer 1

分析 （1）气体从A到B为等容变化，根据查理定律，即可求出体在B状态时的温度T_B；
（2）利用热力学第一定律△U=W+Q，结合题给内能增加量△U=40J，又因为A→B过程W=0，B→C过程利用等压过程做功公式W=P△V求出气体做功，联立即可求出此过程中气体吸收的热量Q．

解答 解：（1）A→B过程为等容过程，根据查理定律可得：$\frac{{P}_{A}}{{T}_{A}}$=$\frac{{P}_{B}}{{T}_{B}}$
解得：T_B=100K
（2）根据热力学第一定律可得：△U=W+Q
其中：△U=40J
B→C过程中做功：W=-P_B•（V_C-V_B）=-400J
所以此过程中气体吸收的热量：Q=△U-W=（40+400）J=440J
答：（1）气体在B状态时的温度T_B为100K；
（2）此过程中气体吸收的热量Q为440J．

点评 本题考查气体定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律，难度不大．