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1mol刚性分子理想气体经历如图所示的过程,其中1→2是等压过程,2→3是等体过程,3→1是等温过程。试分别讨论在这三个过程中,气体吸收的热量、对外所做的功以及气体热力学能的增量是大于、小于还是等于零。
1mol刚性分子理想气体经历如图所示的过程,其中1→2是等压过程,2→3是等体过程,3→1是等温过程。试分别讨论在这三个过程中,气体吸收的热量、对外所做的功以及气体热力学能的增量是大于、小于还是等于零。
admin
2019-01-17
59
问题
1mol刚性分子理想气体经历如图所示的过程,其中1→2是等压过程,2→3是等体过程,3→1是等温过程。试分别讨论在这三个过程中,气体吸收的热量、对外所做的功以及气体热力学能的增量是大于、小于还是等于零。
选项
答案
(1)1→2是等压过程。因为V
2
>V
1
,根据理想气体物态方程,得到T
2
>T
1
。因此,对1mol的理想气体有 Q
p
=C
p,m
(T
2
一T
1
)>0 W
p
=p(V
2
—V
1
)=R(T
2
一T
1
)>0 △U=C
V,m
(T
2
一T
1
)>0 Q
p
、W
p
、△U都大于零,表明在过程1→2中,气体从外界吸收的热量一部分用来对外做功,其余部分用来增加热力学能。 (2)2→3是等体过程,故气体不做功,即 W
V
=0 从p-V图上可看出,此过程中气体的压强变小,根据理想气体物态方程,气体的温度降低,即T
3
<T
2
,所以有 Q
V
=C
V,m
(T
3
—T
2
)<0 △U=Q
V
<0 Q
V
、△U都小于零,表明在过程2→3中,气体向外界放出热量,热力学能减少。 (3)3→1是等温过程,故热力学能不变化,即△U=0 从p一V图上看出,V
3
>V
1
。故1mol理想气体在等温过程中对外界所做的功等于吸收的热量,即 W
T
=Q
T
=[*]。 W
T
和Q
T
小于零,表明在等温过程3→1中,实际上是外界对气体做了正功,同时气体向外界放出热量,使系统热力学能不变。
解析
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物理(Ⅰ)题库公共课分类
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物理(Ⅰ)
公共课
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