如图描述了一定质量的理想气体压强 p 随体积 V 变化的图像, O 、 a 、 b 在同一直线上, ac 与横轴平行,下列说法正确的是( )
A . a 到 b 过程,外界对气体做功
B . c 到 a 过程,气体向外界放出热量大于气体内能的减少量
C . b 到 c 过程,气体释放的热量大于气体内能的减少
D . a 点时气体的内能等于 b 点时气体的内能
B
【详解】
A . a 到 b 过程,气体的体积增大,气体对外界做功, A 错误;
B .根据 , c 到 a 过程,气体的体积 V 减小,温度 T 降低,气体的内能 Δ U 减小,又因为气体的体积减小,外界对气体做功 W ,根据热力学第一定律得
所以 ,气体向外界放出热量大于气体内能的减少量, B 正确;
C .根据 , b 到 c 过程,气体的体积 V 不变,气体的压强 p 减小、气体的温度 T 降低,气体内能减小,根据热力学第一定律,减小的内能等于放出的热量, C 错误;
D .根据 ,气体的温度升高,内能增大, a 点时气体的内能小于 b 点时气体的内能, D 错误。
故选 B 。
热力学第一定律在理想气体中的应用方法:
1.功W的正负分析
若体积V增大,则W取“-”;若体积V减小,则形取“+”。
注意,若气体向真空中自由膨胀时,则W=0。
2.△U的正负分析
一定质量理想气体的内能只与温度有关。
若温度T增大,△U取“+”;若温度T减小,△U取“-”;若T不变,贝△U=0。
3.Q的正负分析:
绝热Q=0,吸热Q取“+”,放热Q取“-”。
4.气体状态变化还应结合分析
5.由图像讨论气体的功、热量和内能
(1)等温线(如图所示):一定质量的理想气体,,等温降压膨胀,内能不变,吸热等于对外做的功。
,等容升温升压,不做功,吸热等于内能增加。
,等压降温压缩,放热等于外界做功和内能减少量。
(2)等容线(如图所示):一定质量的理想气体,。
状态及能量变化同等温线分析。
(3)等压线(如图所示):一定质量的理想气体.等温升压压缩,内能不变,外界做功等于放热;
等压升温膨胀,吸热等于内能增加量和对外做的功;
等容降温降压,内能减小量等于放热。
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