Question

如图所示，一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C．在状态C时气体的体积V=3.0×10-3

Answer 1

解题思路：（1）气体由状态B到状态C，发生了等压过程，根据查理定律求解气体在状态B时的体积；

（2）A、C状态温度相同，气体的内能相同．A到B过程体积不变，气体不做功，B到C过程，体积减小，外界对气体做功，根据W=P△V求出此过程外界对气体做功，再热力学第一定律求解整个过程中放出的热量．

①由题，气体由状态B到状态C，发生了等压过程，根据查理定律得

VB

VC＝

TB

TC

则 V_B=

TB

TCVC=

500

300×3×10−3m³=5×10^-3m³

②由题，A、C两状态温度，则气体的内能相同，即有△U=0．

A→B过程，气体发生了等容变化，体积不变，气体不做功；

B→C过程，气体的体积减小，外界对气体做功为W=P△V=P（V_B-V_C）=3×10⁵（5-3）×10^-3J=600J

根据热力学第一定律△U=Q+W得

Q=△U-W=0-600J=-600J．即在整个过程中放出的热量600J．

答：①在状态B时的体积是5×10^-3m³；

②在整个过程中放出的热量是600J．

点评：

本题考点： 理想气体的状态方程．

考点点评： 本题首先要根据气体的状态变化过程，明确每个过程遵守的规律；其次根据等压变化过程，求出气体做功，由热力学第一定律求得放出热量．