EJU 2018 年第 2 回 物理 第 9 题

考点
热与功·热力学第一定律、气体的状态变化与 p–V 图
领域
热学
难度
中等
标准答案
⑤

解析摘要

标准解析

由端点求内能变化,再由图形求做功

取气体为研究对象,并规定 W>0W>0 表示气体对外做功。对单原子理想气体,内能只由温度决定,因此可以直接比较初、末状态,而不必分别追踪中间每一时刻的温度。

  1. 比较 A、C 两态的内能

    由理想气体状态方程,温度正比于 pVpV。图中 pAVA=p0V0p_AV_A=p_0V_0,pCVC=(12p0)(3V0)=32p0V0p_CV_C=(\frac12p_0)(3V_0)=\frac32p_0V_0。单原子理想气体有 U=32pVU=\frac32pV,故

    ΔU=32(pCVC−pAVA)=34p0V0\Delta U=\frac32(p_CV_C-p_AV_A)=\frac34p_0V_0

    。

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