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____.(最高温度我不知道)
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/17 12:57:52
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____.(最高温度我不知道)
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____.
(最高温度我不知道)
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____.(最高温度我不知道)
分析:
到B,实验所得过程,从A 到 C 是 直线AB和反比列曲线并不是相切的.
这里求最高温度T,我们假设一个等温过程A到C,求最高温度,当做辅助线.
A到B直线方程:(P-1)/(V-2)=(1-3)/(2-1) P=-2V+5
A到C曲线方程:PV=nRT P=nRT/V
dP=5-2V-nRT/V=5-(2V+nRT/V) 括号内 有最小值,当且仅当2V=nRT/V 时,dP有最大值.
此时 2V^2=nRT=PV,解得 P=2V 代入直线方程,解得 V=5/4 P=5/2
利用理想气体状态方程:PV=nRT 代入A点和dP最大值点,有
3*1=nR*300---------------(1)
5/2*5/4=nR*T--------------(2)
解得,T=312.5K
在变化到B状态的过程中,根据能量守恒PV=nRT:
状态A:
nRT1=P1*V1=3*1=3
状态B:
nRT2=P2*V2=1*2=2
由于nR为定量,则
T2/T1=P2*V2/P1*V1=2/3 即T2=2/3T1,此过程为放热过程,温度会逐渐降低,故最高温度仍为300K。
312.5k
降低 300K