Question

一定质量理想气体的p－V图象如图所示，其中a→b为等容过程，b→c为等压过程，c→a为等温过程，已知气体在状态a时的温度T_a＝300 K，在状态b时的体积V_b＝22.4 L.

(1)求气体在状态c时的体积V_c；

(2)试比较气体由状态b到状态c的过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系，并简要说明理由．

Answer

（1）67.2V(2) (2)气体由状态b到状态c为等压过程，气体内能ΔU增大，由于b→c气体对外做功，气体吸收热量Q大于气体对外做的功W.

【解析】(1)设气体在状态b时的体积为Vb，

a到b为等容过程，根据气体定律得

解得Tb＝100 K

b到c为等压过程，根据气体定律得

解得Vc＝67.2 L

(2)气体由状态b到状态c为等压过程，由气体定律可知，体积增大时温度升高，所以气体内能ΔU增大，由于b→c气体对外做功，W为负值，气体吸热，Q为正值，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，气体吸收热量Q大于气体对外做的功W。