分别以p,v,t表示气体的压强,体积,温度,一定质量的理想气体分别以p,V,T表示气体的压强,体积,温度,一定质量的理想气体其初始状态表示为p0,V0,T0若分别经历如下两种变化过程1,p0,V0,T0变为p1,V1,T1的过程中,温度保持不变且T1=T0 2,p0,V0,T0变为p2,V2,T2的过程中既不吸热也不放热在上述两种情况变化过程中,如果V1=V2>V0试比较p1和p2,T1和T2的大小不用热力学第一定律解释怎么答这个问题?

问题描述:

分别以p,v,t表示气体的压强,体积,温度,一定质量的理想气体
分别以p,V,T表示气体的压强,体积,温度,一定质量的理想气体
其初始状态表示为p0,V0,T0若分别经历如下两种变化过程
1,p0,V0,T0变为p1,V1,T1的过程中,温度保持不变且T1=T0
2,p0,V0,T0变为p2,V2,T2的过程中既不吸热也不放热
在上述两种情况变化过程中,如果V1=V2>V0
试比较p1和p2,T1和T2的大小
不用热力学第一定律解释怎么答这个问题?

在题目中,V1=V2>V0,根据第一个条件,知道气体的的低级变大,但气体的温度不变,应该知道,气体的体积变大中气体是做正功的,体气做正功,那自身的能量变小,写就是说温度要变小,但是题目中说温度不变,说明有热量从外界传入,P1V0且不吸热,气体体积变大了,温度减小,气体在做功当中自身的内能减少了,而且T2P2

本题考点:理想气体的状态方程.
分析:根据气体状态方程PV / T = C和已知的变化量去判断其它的物理量.
对于一定质量的理想气体,温度是内能变化的标志.
①从(p0、V0、T0)变为(p1、V1、T1)的过程中,温度保持不变(T1=T0),
根据气体状态方程 PV / T =C 得:
(P0V0 / T0) =(P1V1 / T1) ,T1=T0,V1>V0,所以P1<P0.
②从(p0、V0、T0)变为(p2、V2、T2)的过程中,既不吸热,也不放热.
V2>V0,表明对外做功,根据△U=Q+W,Q=0,△U<0,则T2<T0,
根据气体状态方程 PV / T = C得::(P1V1 / T1 ) =(P2V2 / T2),
由于T2<T1,V1=V2,所以P2<P1,
点评:能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系.
根据热力学第一定律判断气体的内能变化以及温度变化.

低于个过程由于温度不变,所以是等温过程,结合后面的条件V1>V0,说明这是个等温膨胀的过程.根据PV/T是常数,可以得出P0V0=P1V1
第二个过程是个绝热,且V1=V2>V0 ,所以肯定是个绝热膨胀过程,因此P2V2/T2=P0V0/T0根据前面推出的条件P0V0=P1V1,所以有P2V2/T2=P1V1/T0,又因为V1=V2,所以P2/T2=P1/T0……(1).
因为绝热膨胀过程温度肯定是降低的,所以一定有T2