如图所示,一定质量的理想气体从状态 a 经绝热过程到达状态 b ,再经等容过程到达状态 c ,最后经等温过程返回到状态 a 。已知在 b 到 c 的过程中,气体吸收热量为 10J 。下列说法正确的是( )
A . a 到 c 过程,气体对外界做功 10J B . a 到 c 过程,外界对气体做功 10J
C . a 到 b 过程,气体对外界做功 10J D . a 到 b 过程,外界对气体做功 10J
C
【解析】
【详解】
CD . a 到 b 过程中,气体只对外做功,不吸收热量; b 到 c 的过程中,气体只吸收热量不做功,而 a 、 c 状态温度相同,即气体的内能相同,根据热力学第一定律,吸收的热量等于气体对外做的功,故 a 到 b 过程,气体对外界做功 10J , C 正确, D 错误;
AB .在 p—V 图像中,图像与坐标轴围成的面积等于该过程气体做的功,由于 a 到 b 过程,气体对外界做功 10J ,因此 a 到 c 过程,外界对气体做功超过 10J , A 、 B 错误。
故选 C 。
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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