Question

一定质量理想气体的P-V图所示，其中a→b为等容过程，b→c为等压过程，c→a为等温过程，己知气体在状态a时的温度T=300K，在状态b时的体积V=22.41．求：
①气体在状态c时的体积Vc；
②试比较气体由状态b到状态c过程，从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系，并简要说明理由．

Answer 1

分析：（1）c→a为等温过程，由读出c、a两状态的压强，根据玻意耳定律求出气体在状态c时的体积V_c；
（2）气体由状态b到状态c过程，气体体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律分析吸放热情况．

解答：解：（1）设气体在状态b的体积为V_b，a到b为等容过程
根据查理定律

PA

TA

=

Pb

Tb

得
T_b=

PbTA

PA

=

1×300

3

K=100k
b到c为等容过程，根据盖吕萨克定律

Vb

Tb

=

Vc

Tc

得
V_c=

VbTc

Tb

=

22.4×3

100

=67.2L
（2）气体有状态b到状态c为等压过程，由盖吕萨克定律可知体积增大时温度升高，所以其体内能△U增大，由b到c气体对外做功，W为负值，气体吸热，Q为正值，由热力学第一定律△U=Q+W可知，气体吸收热量Q大于气体对外做功
答：①气体在状态c时的体积V_c为67.2L；
②气体吸收热量Q大于气体对外做功

点评：本题涉及三种等值变化过程，考查三个定律综合应用的能力和读图能力，比较容易