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第 2 题

1 mol 单原子理想气体在状态 AA 的温度为 TA=300T_A=300 K、体积 VA=0.010V_A=0.010 m3^3。气体经历三段循环:(1) 从 AA 等体加热至 TB=600T_B=600 K 的 BB;(2) 从 BB 等温膨胀至体积加倍的 CC;(3) 从 CC 等压压缩回 AA。取 R=8.31R=8.31 J mol−1^{-1} K−1^{-1}、定容摩尔热容 CV=3R/2C_V=3R/2,气体对外做功记正。(a) 求 A,B,CA,B,C 三态压强。(b) 计算各段的功和热量。(c) 检验整个循环的热力学第一定律。
PA=nRTA/VA=2.49×105 Pa,PB=2PA=4.99×105 PaP_A=nRT_A/V_A=2.49\times10^5\ \mathrm{Pa},\quad P_B=2P_A=4.99\times10^5\ \mathrm{Pa}
problems.proof.analysis

对各平衡态使用理想气体状态方程。ABAB 为等体过程,温度加倍使压强也加倍。