Question

在壓強p-溫度T的坐標系中，一定質量的某種理想氣體先后發生以下兩種狀態變化過程：第一種變化是從狀態A到狀態B，外界對該氣體做功為6J；第二種變化是從狀態A到狀態C，該氣體從外界吸收熱量為9J．圖線AC反向延長線通過坐標原點O，B、C兩狀態的溫度相同，理想氣體的分子勢能為零．求：
（1）從狀態A到狀態C過程，該氣體對外界做功W₁和其內能的增量△U₁；
（2）從狀態A到狀態B過程，該氣體內能的增量△U₂及其從外界吸收的熱量Q₂．

Answer 1

分析：（1）從狀態A到狀態C過程，氣體發生等容變化，不做功．根據熱力學第一定律求解內能的增量△U₁；
（2）由于B、C兩狀態的溫度相同，內能相等，則氣體從狀態A到狀態B過程與A到C的過程內能的增量相等．再由根據熱力學第一定律求解從外界吸收的熱量Q₂．

解答：解：（1）從狀態A到狀態C過程，氣體發生等容變化，該氣體對外界做功W₁=0
      根據熱力學第一定律 有△U₁=W₁﹢Q₁
      內能的增量△U₁=Q₁=9J
    （2）從狀態A到狀態B過程，體積減小，溫度升高
該氣體內能的增量△U₂=△U₁=9J
根據熱力學第一定律 有△U₂=W₂﹢Q₂
從外界吸收的熱量 Q₂=△U₂-W₂=3J
答：（1）從狀態A到狀態C過程，該氣體對外界做功W₁=0，其內能的增量△U₁=9J；
    （2）從狀態A到狀態B過程，該氣體內能的增量△U₂為9J，從外界吸收的熱量Q₂為3J．

點評：本題關鍵抓住氣體的內能是狀態量，由氣體的溫度決定．考查基本的應用能力．