Question

（1）蒸汽機、內燃機等熱機以及電冰箱工作時都利用了氣體狀態變化來實現能量的轉移和轉化，我們把這些氣體稱為工質．某熱機經過一個循環后，工質從高溫熱源吸熱Q₁，對外做功W，又對低溫熱源放熱Q₂，工質完全回復初始狀態，內能沒有變化．根據熱力學第一定律，在工質的一個循環中，Q₁、Q₂、W三者之間滿足的關系是

 

．熱機的效率η=

W

Q1

不可能達到100%，從能量轉換的角度，說明

 

能不能完全轉化為

 

能．
（2）如圖表示一定質量的某氣體在不同溫度下的兩條等溫線．圖中等溫線Ⅰ對應的溫度比等溫線Ⅱ對應的溫度要

 

（填“高”或“低”）．在同一等溫線下，如果該氣體的壓強變為原來的2倍，則氣體的體積應變為原來的

 

倍．

Answer 1

分析：（1）根據熱力學第一定律列方程，結合熱力學第二定律分析熱機的效率問題；
（2）玻意耳定律PV=C，其中C與溫度有關，溫度越高，常數C越大．

解答：解：（1）根據熱力學第一定律，有：△U=W′+Q；
其中：△U=0，Q=Q₁-Q₂，W′=-W；
故Q₁-Q₂=W；
熱機將從高溫熱源吸收熱量的一部分轉化為機械能；
（2）根據理想氣體狀態方程，有

PV

T

=C，故PV=CT，故溫度越高，等溫線離原點越遠；
玻意耳定律PV=C，如果該氣體的壓強變為原來的2倍，則氣體的體積應變為原來的

1

2

倍．
故答案為：（1）Q₁-Q₂=W，內，機械；（2）低，

1

2

．

點評：本題第一問關鍵根據熱力學第一定律和熱力學第二粒分析；第二問關鍵根據理想氣體狀態方程列式分析．