Question

【題目】一定質量的理想氣體，其內能跟熱力學溫度成正比。在初始狀態A時，體積為V0，壓強為p0，溫度為T0，此時其內能為U0.該理想氣體從狀態A經由一系列變化，最終返回到原來狀態A，其變化過程的VT圖如圖所示，其中CA延長線過坐標原點，B、A點在同一豎直線上。求：

①該理想氣體在狀態B時的壓強；

②該理想氣體從狀態B經由狀態C回到狀態A的過程中，氣體向外界放出的熱量。

Answer 1

【答案】①pB=②2p0V0

【解析】

①由圖可知，從狀態A到狀態B氣體溫度為T1＝T0為等溫變化過程，狀態B時氣體體積為V1＝3 V0，狀態A時氣體體積為V0，壓強為p0，由理想氣體狀態方程：

解得

②由圖線知從狀態B到狀態C為等容過程，外界對氣體不做功

從狀態C到狀態A，等壓變化過程，外界對氣體做功為

對狀態B經狀態C回到狀態A，溫度不變，則內能增加量為△U＝0，氣體對外界放收的熱量為△Q，內能增加量為△U，由熱力學第一定律△U＝△Q＋△W解得

即氣體對外界放出熱量為2p0V0。