Question

如圖所示，一定質量的理想氣體，處在A狀態時，溫度為t_A=27℃，則在狀態B的溫度為

 

℃．氣體從狀態A等容變化到狀態M，再等壓變化到狀態B的過程中對外所做的功為

 

J．（取1atm=1.0×10⁵Pa）

Answer 1

分析：由圖象可知A和B狀態的各個狀態參量，根據理想氣體的狀態方程可以求得在B狀態時氣體的溫度，在等壓變化的過程中，封閉氣體的壓力不變，根據功的公式W=FL可以求得氣體對外做功的大小．

解答：解：由圖可知，對于一定質量的理想氣體，
在A狀態時，
P_A=2.5atm，V_A=3L，T_A=27+273=300K
在B狀態時，
P_B=1atm，V_B=6L，T_B=？
根據理想氣體的狀態方程可得

PAVA

TA

=

PB V B

T B

代入數據解得 T_B=240k=-33°C
氣體從狀態A等容變化到狀態M的過程中，氣體的體積不變，所以此過程中不對外部做功，
從狀態M等壓變化到狀態B的過程中，封閉氣體的壓強不變，壓力的大小為F=PS，
氣體對外做的功的大小為W=FL=PS?L=P△V=1.0×10⁵Pa×（6-3）×10^-3=300J．
故答案為：-33°C，300J

點評：根據圖象，找出氣體在不同的狀態下的狀態參量，根據理想氣體狀態方程計算即可，在計算做功的大小的時候，要注意A到M的過程，氣體的體積不變，氣體對外不做功．只在M到B的等壓的過程中對外做功．