Question

5．如圖所示，p-V圖中一定質量的理想氣體從狀態A經過程Ⅰ變至狀態B時，從外界吸收熱量420J，同時膨脹對外做功300J．當氣體從狀態B經過程Ⅱ回到狀態A時外界壓縮氣體做功200J，求：
（1）從狀態A經過程Ⅰ變到狀態B氣體內能的變化；
（2）一個循環過程中氣體熱量的變化．

Answer 1

分析 （1）根據熱力學第一定律△U=W+Q，由題Q=420J，W=-300J，求出△U，來分析過程I中氣體的內能變化．
（2）內能是狀態量，當氣體從狀態B經過程Ⅱ回到狀態A時，內能變化量與狀態A經過程I變至狀態B時相反．再由熱力學第一定律△U=W+Q分析吸放熱．

解答 解：（1）A-B由熱力學第一定律△U=W+Q=-300+420=120J
（2）B-A內能肯定減少120J即：△U=-120J
由熱力學第一定律△U=W+Q
   Q=-320J  
所以氣體放出熱量320J       
答：（1）從狀態A經過程Ⅰ變到狀態B氣體內能減少120J；
（2）一個循環過程中氣體放出熱量320J

點評 本題是熱力學第一定律的應用問題，實際上是能量守恒定律的具體應用．對于△U、W、Q三個量的符合法則要理解基礎上記憶：凡使氣體內能增加的量，均為正值．