EJU 2024 年度 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
困难
标准答案
②

解析摘要

标准解析

由四个顶点确定温度与循环净功

研究对象是圆筒内的全部理想气体。先由状态方程确定各状态温度,再分别计算循环做功和吸热量。

  1. 写出四个状态的温度

    由状态 A 的关系 p0V0=nRT0p_0V_0=nRT_0,并利用 T∝pVT\propto pV,可得

    TA=T0,TB=2T0,TC=4T0,TD=2T0T_A=T_0,\quad T_B=2T_0,\quad T_C=4T_0,\quad T_D=2T_0

    。

    图中的循环为顺时针方向,因此气体对外做的净功等于矩形面积:

    Wnet=(2p0−p0)(2V0−V0)=p0V0=nRT0W_{\rm net}=(2p_0-p_0)(2V_0-V_0)=p_0V_0=nRT_0

    。

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