一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图像如图所示。已知该气体在状态A...
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一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27 ℃。求:
①该气体在状态B时的温度;
②该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量。
【回答】
(1)BCE (2)①100 K ②200 J
【解析】(1)由于r=r0时,分子之间的作用力为零,当r>r0时,分子间的作用力为引力,随着分子间距离的增大,分子力做负功,分子势能增加,当r<r0时,分子间的作用力为斥力,随着分子间距离的减小,分子力做负功,分子势能增加,故r=r0时,分子势能最小。综上所述,选项B、C、E正确,选项A、D错误。
(2)①A→B过程,由查理定律有
解得TB=100 K
②B→C过程,由盖—吕萨克定律有:
解得TC=300 K
所以tC=27 ℃
由于状态A与状态C温度相同,气体内能相等,而A→B过程是等容变化,气体对外不做功,B→C过程中气体体积膨胀对外做功,即从状态A到状态C气体对外做功,故气体应从外界吸收热量。
Q=pΔV=1×105×(3×10-3-1×10-3)J=200 J。
知识点:气体的等温变化
题型:计算题
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