有一理想气体从一状态开始,使其体积膨胀为原来的二倍,经历了三个过程,即等温过程,在这三个过程中吸收热量最多的是哪个过程,对外界做功最多的是哪个过程,内能增加最多的是哪个过程?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/25 16:18:27
有一理想气体从一状态开始,使其体积膨胀为原来的二倍,经历了三个过程,即等温过程,在这三个过程中吸收热量最多的是哪个过程,对外界做功最多的是哪个过程,内能增加最多的是哪个过程?
有一理想气体从一状态开始,使其体积膨胀为原来的二倍,经历了三个过程,即等温过程,在这三个过程中吸收热量最多的是哪个过程,对外界做功最多的是哪个过程,内能增加最多的是哪个过程?
有一理想气体从一状态开始,使其体积膨胀为原来的二倍,经历了三个过程,即等温过程,在这三个过程中吸收热量最多的是哪个过程,对外界做功最多的是哪个过程,内能增加最多的是哪个过程?
分析：设等温过程中气体的内能增加量是ΔE1,外界对气体做功是W1,外界传热给气体的量是Q1
等压过程中气体的内能增加量是ΔE2,外界对气体做功是W2,外界传热给气体的量是Q2
绝热过程中气体的内能增加量是ΔE3,外界对气体做功是W3,外界传热给气体的量是Q3
在前面两个过程（等温、等压）中,可用P－－V图较易分析.
从A沿双曲线到B－－－－－－－－－等温过程；
从A沿直线到C－－－－－－－－－－等压过程.
由于气体是膨胀的,所以气体对外界做（正）功,那么外界对气体是做负功,这个功的绝对值等于P－－V图中图线正对下方的面积.
可见,W1＜0,W2＜0,且 绝对值W1＜绝对值W2.
根据热力学第一定律,ΔE1＝W1＋Q1,ΔE2＝W2＋Q2
那么 Q1＝ΔE1＋（－W1）,Q2＝ΔE2＋（－W2）
由上面的图可看出,C态的温度比B态的温度高,Tc＞TB,说明 ΔE1＜ΔE2 （其实ΔE1＝0）
而 （－W1）＜（－W2）,所以 0＜Q1＜Q2（这两个过程都是气体吸热－－－外界传热给气体）
在绝热过程中,Q3＝0,所以在气体膨胀时（W3＜0）,气体温度必降低,气体内能减少,即 ΔE3＜0,这时有 ΔE3＝－W3 .
综上所述,Q2＞Q1＞Q3,吸热最多的是等压膨胀过程.
ΔE2＞ΔE1＞ΔE3,内能增加最多的是等压膨胀过程.
根据一定质量理想气体方程 PV / T＝常量 可知,在绝热过程中,气体温度会降低,而等压过程中温度会升高（压强不变）,说明绝热过程中气体压强必是减小的,那么气体对外界做功数值必是等压过程的较大,即 （－W2）＞（－W3）
得气体对外做功最多的是等压膨胀过程.
等温过程压强减小，内能不变，吸热等于对外做的功；等压过程温度升高，内能增大，吸热等于对外做的功与内能增量之和；绝热过程温度降低，内能减小，压强减小。因此
等压过程吸收热量最多，对外做功最多，内能增加最多。