Question

一定質量的某種理想氣體的體積V與熱力學溫度T的關系圖象如圖所示，氣體在狀態A 時壓強p₀=1.0×10⁵Pa、體積V₀=800cm³，線段AB與V軸平行，BC延長線過坐標原點O．
①求該氣體狀態B時的壓強；
②已知該氣體從狀態B變化到狀態C過程中，向外界放熱60J，求該過程中氣體內能的變化量．

Answer 1

分析：①從A→B過程，氣體發生等溫變化，根據玻意耳定律求狀態B時的壓強．
②從B→C過程，氣體的壓強不變，根據熱力學第一定律求氣體內能的變化．

解答：解：①A到B是等溫變化，壓強和體積成反比，根據玻意耳定律有：
p_AV_A=p_BV_B
解得：p_B=5×10⁴ Pa
②狀態B至狀態C過程是等壓壓縮過程，外界對氣體做功：
W=p_B△V=40J
根據熱力學第一定律有：
△U=W+Q=40J+（-60J）=-20J，即內能減小20J．
答：①該氣體狀態B時的壓強5×10⁴ Pa；
②該過程中氣體內能減小20J．

點評：本題第一問關鍵根據玻意耳定律列式求解，第二問關鍵根據熱力學第一定律列式求解，注意理想氣體的內能與熱力學溫度成正比．