专题八 第1课时 热 学

B室的体积是A室的两倍，A、B两室分别有一定质量的理想气体．A室上连有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，当两边水银柱高度差为19 cm时，两室气体的温度均为T1＝300 K．若气体的温度缓慢变化，当U形管两边水银柱等高时，求：(外界大气压等于76 cm汞柱)

图9

①此时气体的温度为多少？

②在这个过程中B气体的内能如何变化？做功情况如何？从外界吸热还是放热？(不需说明理由) 答案 (1)BD

(2)①240 K ②在这个过程中B气体的内能减少；外界对气体不做功，气体对外界放热 解析 (2)①由题意知，气体的状态参量为： 初状态 对A气体：

VA＝V0，TA＝T1＝300 K，pA＝p0＋h＝95 cmHg 对B气体：

VB＝2V0，TB＝T1＝300 K，pB＝p0＋h＝95 cmHg 末状态 对A气体：

VA′＝V，pA′＝p0＝76 cmHg 对B气体：

VB′＝3V0－V，pB′＝p0＝76 cmHg 由理想气体状态方程得： ?p0＋h?V0p0V对A气体：＝ T1T2?p0＋h?V0p0?3V0－V?

对B气体：＝ T1T代入数据解得：T＝240 K，V＝V0

②气体B末状态的体积：VB′＝3V0－V＝2V0＝VB，

由于整个过程中气体B初末状态体积不变，外界对气体不做功，温度降低，内能减小，由热力学第一定律可知，气体对外放出热量．