02.27 氣體圖象問題:氣體是吸熱還是放熱?

知識點

氣體圖象;理想氣體狀態方程;熱力學第一定律

關鍵點

根據氣體圖象和理想氣體狀態方程判斷狀態參量V、T的變化;根據溫度T的變化判斷氣體的內能變化情況;根據體積V的變化判斷氣體的做功情況;根據熱力學第一定律判斷氣體的吸熱或放熱情況。

氣體圖象問題:氣體是吸熱還是放熱?

典例分析

如圖,一定質量的理想氣體從狀態a出發,經過等容過程ab到達狀態b,再經過等溫過程bc到達狀態c,最後經等壓過程ca回到狀態a.下列說法正確的是( )

氣體圖象問題:氣體是吸熱還是放熱?

A.在過程ab中氣體的內能增加

B.在過程ca中外界對氣體做功

C.在過程ab中氣體對外界做功

D.在過程bc中氣體從外界吸收熱量

E.在過程ca中氣體從外界吸收熱量

【解答】氣體從a到b過程為等容升壓,根據PV/T=C可知,氣體溫度升高,因為一定質量的理想氣體的內能決定於氣體的溫度,所以溫度升高時,內能增加,A項正確;氣體從c到a過程中,氣體壓強不變,體積減小,所以外界對氣體做功,B項正確;在過程ab中,氣體體積不變,所以氣體對外界做功為零,C項錯誤;在過程bc中,氣體等溫膨脹,所以氣體對外界做功,但氣體的內能不變,結合熱力學第一定律△U=W+Q可知,氣體從外界吸收熱量,D項正確;

氣體圖象問題:氣體是吸熱還是放熱?

在過程ca中,氣體壓強不變,體積減小,根據PV/T=C可知,氣體溫度降低,所以外界對氣體做功,且內能減小,根據熱力學第一定律可知,氣體一定放出熱量,如圖所示,故E項錯誤。

答案:ABD


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