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

Question

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？

Answer 1

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．

解答：解：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．

Answer 2

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，P1<P0,在条件2中知道V2>V0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T2<T1,应为T1可以从外界吸收能量，而T2不行，同体积下温度越高，P越打，所以P1>P2

Answer 3

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<T0=T1。结合（1）式，得出P2<P1