题目
7.一定量的某种理想气体经历如图所示abca循-|||-p a-|||-环过程,其中包含等温过程和绝热过程。整个过-|||-程中与外界的净热量Q __ (选择 gt 0 C-|||-y-|||-或 lt 0 或 =0 填空)。其中 __ 为绝热过程-|||-b V-|||-→-|||-(选择ab或bc或ca填空)。 0-|||-题7图

题目解答
答案

解析
本题考查理想气体循环过程中的热力学知识,解题思路是通过分析循环过程中各阶段的能量变化来确定净热量,再根据绝热过程的特点判断哪个过程是绝热过程。
- 确定净热量 $Q$ 的正负:
- 对于 $ab$ 过程,是等温膨胀过程。根据热力学第一定律 $dU = Q+W$,在等温过程中 $dU = 0$,即 $Q=-W$。
- 气体膨胀对外做功 $W>0$,所以 $Q<0$。
- 整个循环过程中,气体对外做的净功 $W_{net}>0$,根据能量守恒定律,系统从外界吸收的净热量 $Q = \Delta U+W_{net}$,由于循环过程中 $\Delta U = 0$,所以 $Q>0$。
- 判断绝热过程:
- 绝热过程满足 $PV^{\gamma}=C$($\gamma$ 为绝热指数)。
- 对于 $bc$ 过程,是等压压缩过程,$P$ 不变,$V$ 减小,根据 $PV^{\gamma}=C$ 可知 $T$ 降低。
- 对于 $ca$ 过程,是等容升温过程,$V$ 不变,$P$ 增大,根据 $PV^{\gamma}=C$ 可知 $T$ 升高。
- 绝热过程中 $P$ 和 $V$ 的变化满足 $P V^{\gamma}=C$,在 $V$ 变化相同的情况下,绝热过程中压强变化更大。从图中可以看出 $a$ 点的压强大于 $b$ 点的压强,所以 $ab$ 过程是绝热过程。