2. 工程
  3. 已知某双原子分子气体，如图作ABC循环，其中曲线AC为等温线，A点压强为pA=4．15×105Pa，体积VA=2．0×10-2m3，B点体积VB=3．0×10-2m3，则在ABC循环过程中气体所做的净功W，吸收的热量Q，以及循环效率η分别为( )。

已知某双原子分子气体，如图作ABC循环，其中曲线AC为等温线，A点压强为pA=4．15×105Pa，体积VA=2．0×10-2m3，B点体积VB=3．0×10-2m3，则在ABC循环过程中气体所做的净功W，吸收的热量Q，以及循环效率η分别为( )。

admin2022-07-08  45
问题 已知某双原子分子气体，如图作ABC循环，其中曲线AC为等温线，A点压强为pA=4．15×105Pa，体积VA=2．0×10-2m3，B点体积VB=3．0×10-2m3，则在ABC循环过程中气体所做的净功W，吸收的热量Q，以及循环效率η分别为(     )。
选项 A、W=7．8×102J，Q=1．45×104J，η=5．4％
B、W=4．15×103J，Q=一1．04×104J，η=39％
C、W=一3．37×103J，Q=7．8×103J，η=43％
D、W=7．5×103J，Q=一3．37×103J，η=22％
答案A
解析 将双原子分子气体视为理想气体，则有摩尔定容热容

摩尔定压热容

已知：PA=4．15×105Pa，VA=2．0×10-2m3，VB=3．0×10-2m3，整个循环所做功是在AB、BC、CA三个过程所做功的代数和。即：W=W1+W2+W3(1)在定压过程AB所做的功W1=pA(VB一VA)=4．15×105×(3．0—2．0)×10-2J=4．15×103J吸收的热量

由理想气体状态方程得：

代入上式

(2)在定容过程BC中，由于体积不变，做功W2=0，代入热力学第一定律，又考虑到CA在等温线上TC=TA，所以
由状态方程得

负号表示放出热量，内能减小。
(3)在CA等温过程，TC=TA，△E=0

负号表示放热，外界对气体做功。即等温过程外界对气体所做功全部变成热量放出。
(4)整个循环气体做的净功W=W1+W2+W3=[4．15×103+0+(一3．37×103)]J=7．8×102J吸热Q=Q1=1．45×104J(Q2，Q3均为放热)，故循环效率：

所以A是正确答案。
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