Question

（選修3-3模塊）一定質量的理想氣體初始狀態為（P₀，V₀），分別經過三個不同的過程變到末狀態（P₀，2V₀）．
①等溫膨脹變為2V₀，再等容升壓到（P₀，2V₀），總共吸收熱量為Q₁；
②等壓膨脹到（P₀，2V₀），吸收的熱量為Q₂；
③先等容降壓到0.5P₀，再等壓膨脹到2V₀，最后等容升壓到（P₀，2V₀），總共吸收熱量Q₃；
則Q₁、Q₂、Q₃的大小關系是（　　）

A．Q₁=Q₂=Q₃

B．Q₁＞Q₂＞Q₃

C．Q₂＞Q₁＞Q₃

D．Q₃＞Q₂＞Q₁

Answer 1

分析：根據氣體狀態方程知，溫度的變化相同，則內能變化相同，根據熱力學第一定律△U=Q+W，通過做功的大小比較吸收熱量的大小．

解答：解：三種情況溫度變化相同，內能變化相同．在第二種情況中，等壓膨脹，氣體對外做功，則吸收的熱量Q₂=△U+P₀V₀．在第一種情況中，在等溫膨脹的過程中，氣體對外做功，在等容升壓的過程氣體對外不做功，等溫膨脹時，由于體積增大，則壓強減小，知壓強小于P₀，大于

P0

2

知該過程中氣體對外做功小于P₀V₀，大于0.5P₀V₀，則Q₁＜△U+P₀V₀．在第三種情況中，在等容變化的過程中氣體對外不做功，則等壓膨脹時，氣體對外做功為0.5P₀V₀，則Q₃=△U+0.5P₀V₀．所以Q₂＞Q₁＞Q₃．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．

點評：解決本題的關鍵掌握理想氣體的狀態方程以及熱力學第一定律，并能靈活運用．