Question

【題目】如圖所示，為一汽缸內封閉的一定質量的氣體的p﹣V圖線，當該系統從狀態a沿過程a→c→b到達狀態b時，有335J的熱量傳入系統，系統對外界做功126J．求：

（1）若沿a→d→b過程，系統對外做功42J，則有多少熱量傳入系統？
（2）若系統由狀態b沿曲線過程返回狀態a時，外界對系統做功84J，問系統是吸熱還是放熱？熱量傳遞是多少？

Answer 1

【答案】
（1）

解：沿a→c→b過程，由熱力學第一定律得：△U=W+Q=（﹣126+335）J=209J

沿a→d→b過程，△U=W′+Q′；Q′=△U﹣W′=[209﹣（﹣42）]J=251J

即有251J的熱量傳入系統

（2）

解：由a→b，△U=209J；由b→a，△U′=﹣△U=﹣209J

根據熱力學第一定律有：△U′=W″+Q″=84J+Q″；

得：Q″=（﹣209﹣84）J=﹣293J

負號說明系統放出熱量，熱量傳遞為293J

【解析】（1）分析圖示a→c→b過程，由熱力學第一定律△U=W+Q求出內能的變化．沿a→d→b過程與a→c→b過程內能變化相同，再由熱力學第一定律求出熱量．（2）由a→b和由b→a內能變化大小相等，但符號相反，根據熱力學第一定律求解即可．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用熱力學第一定律的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握熱力學第一定律的表達式:W+Q=ΔU；符號法則:外界對物體做功，W取正值，物體對外界做功，W取負值;物體吸收熱量，Q取正值，物體放出熱量，Q取負值;物體內能增加，ΔU取正值，物體內能減少，ΔU取負值．