如图实线所示是一定质量的气体状态变化的图线,已知在状态A时的温度为300K,则当气体从状态A变化到B的过程中,气体的温度变化过程是 _ ,最高温度为 _ .
题目
如图实线所示是一定质量的气体状态变化的图线,已知在状态A时的温度为300K,则当气体从状态A变化到B的过程中,气体的温度变化过程是 ___ ,最高温度为 ___ .
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答案
由图看出:气体在A、B两个状态的pV相等,根据理想气体状态方程
=C得知,A、B两个状态温度相等.由于T与pV成正比,由A到B的过程中,pV先增大后减小,则温度先升高后降低.
根据理想气体状态方程
=C得,C为常量,由此可知PV乘积越大,温度就越大.
根据p-V图象得:p=-2v+5
沿状态A→B变化可看出,PV的乘积先变大后变小,
PV乘积最大是(压强为
atm,体积为
m
3)的时候,所以此时的状态温度最高,设此时为D点.
根据
=
可得,
代入数据解得T
D=312.5k.
故答案为:先升高后降低,312.5.
根据理想气体状态方程
=C和已知的变化量去判断A、B两个状态温度的关系,即可判断气体的温度如何变化.
当pV最大时,温度最高,由图得到pV的最大值,由气态方程求解最高温度.
理想气体的状态方程.
本题要求能够运用控制变量法研究多个物理量的变化,要知道对于一定质量的理想气体,PV乘积越大,温度T就越高.
举一反三
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